建筑膜材（膜布）抗拉强度等级与膜材（膜布）的厚度“无关”

不同于钢材，织物类膜材是非均质的各向异性的材料，力学性能取决于其织物基材。不同的纤维种类、不同的纱线规格、不同的编织方法，决定了膜材的力学性能不同。

膜材料之：纺纱织布：

西安勃发膜材（膜布），在其生产过程中，厚度t 是一个自变量。同时，由于膜材厚度本来就很小，测量的误差会比较大。所以在表达膜材力学特性参数时，一般 用单位面积，而是用单位宽度来表示，这样更加直观，而且更加准确。如：初始预张力的单位是kN/m或N/mm。注意，这里用的词是张力而不是应力，应力的单位是kN/m2或N/mm2。《膜结构技术规程》CECS158 依据膜材的极限抗拉强度值，将膜材分了几个等级，便于应用。膜材强度的单位为N/5cm（这与膜材强度的测试方法有关）。确定膜材强度等级时，依据的是极限抗拉强度值，而膜材厚度和重量仅是一个参考。

在膜结构设计时，一般是根据计算所得的膜面张力，乘以安全系数（《膜结构技术规程》按照我国现行标准，将安全系数换算为分项系数），然后比照膜材的极限抗拉强度，直接选取膜材等级。此时可能会出现这种情况，不同厂商的某两个型号的膜材，极限抗拉强度一样，但膜材厚度和重量不一样。而选取膜材等级时我们只看极限抗拉强度，不看厚度，也可以说与膜材厚度“无关”。

同样，索也是非均质材料。钢丝绳、钢绞线、钢丝束，怎么区分？

由于构成索的钢丝材质不同、强度不同、丝径不同、扭转角不同、孔隙率不同，因此，在索结构设计时，一般不会用索的截面积乘以钢丝抗拉强度得到索的抗力去确定索的直径。而是根据计算所得的索拉力，乘以安全系数，然后比照成品索的 小破断力，直接选取

索规格。同样会出现这种情况，不同厂商的成品索 小破断力一样，但索的直径不一样。而选取索规格时我们只看 小破断力，不看直径，可以说与索直径“无关”。

当然，同一厂商还是膜材越厚强度越高、索直径越大强度越高。这里所说的与膜材厚度“无关”，与索直径“无关”，是因为在选取膜材等级时用的是膜面张力而不是膜面应力，选取索规格时用的是索拉力而不是索应力。

甚至可以说，在相同极限抗拉强度下，膜材越薄说明生产工艺水平越高；相同 小破断力下，索直径越小说明制作工艺水平越高。

膜结构建筑的发展依赖于膜材的技术革命和施工技术发展。从历史角度来看，材料技术的革命为建筑带来越来越多的创意，也带来无穷无尽的高要求。从现代主义到后现代主义，再到解构主义建筑理论，甚至所谓混沌理论，无一例外地要求材料 ，而每次材料革命又给建筑学添加更多新的创作语言。?

结构膜材的性能 ：

　　用于膜结构中的高强度柔韧性薄膜称为膜材，结构膜材有织物膜材和箔片膜材两大类。目前，织物涂层膜材是主流材料，它是一种 高强度的涂层织物，由织物和涂层复合而成，具有质地柔韧、厚度小、重量轻、透光性好的特点。对自然光有反射、吸收和投射能力，难燃或阻燃，具有良好的耐久、防火、气密等特性 性好，具有较好的自洁性能。?

膜结构采光顶的优点 :

膜结构是一种非传统的 结构形式，膜结构采光顶根据结构形式可分为三类，即骨架式膜结构采光顶、充气式膜结构采光顶和张拉式膜结构采光顶。其实，膜结构的设计也迥异于传统结构，要求建筑师与结构工程师紧密配合、相互协作。一般而言，膜结构屋顶与传统的建筑屋顶相比具有以下优点：?

　　（1）自重轻。膜结构采光顶要比传统玻璃、铝板等建筑采光顶轻一个或几个数量级，单位面积的结构自重也不会随规模、跨度的增加而明显增加。抗震性、耐候性好，使用寿命长。

　　（2）造型优美，富有时代气息。膜结构的优美造型是力平衡后自然形成的，“找形”是膜结构采光顶建筑艺术美的重要设计内容，是由建筑师和结构工程师共同完成的，打破了传统的“先建筑，后结构”的做法。膜结构采光顶的结构与造型、技术与艺术得到了 的结合和高度的统一，因此又被称为艺术采光顶或艺术外维护结构。?

　　（3）施工速度快。膜片的裁剪制作、钢索和钢结构的制作均在工厂内完成，在施工现场只是钢索、钢结构及膜片的连接安装及张拉的过程，故在现场的施工安装比较文明，且安全快捷。?

　　（4）经济效益明显。就目前来看，膜结构采光顶可能 次投资稍大，但由于此类结构的日常维护费用少。因此，膜结构采光顶的经济 与规模、跨度和技术难度成正比的，大跨度建筑及高层建筑中其 只是玻璃的2/3，使用寿命可长达25年。易建、易拆、易更新。?

　　（5） 膜材料一般都是阻燃材料，防火性优，自重轻，抗震性能好。膜材是柔性面材，不像玻璃容易破碎，无坠落伤人之忧,膜结构采光顶也不会有整体倒塌之虑。?

膜结构采光顶的建筑要求?

　　1． 膜面雨水的排放?

　　膜结构采光顶应有足够的坡度以妥善解决排水和积雪问题，以免引发重大工程事故。通常，膜面的坡度应不低于1:10。多数膜结构采用无组织排水方式，此时应注意雨水对地面和墙面的污染。利用建筑物自身的某些形状特点，可设置有组织排水。?

　　2． 防火与防雷?

　　PTFE膜材是不可燃材料，PVC膜材是阻燃材料。对于 性建筑，宜优先 不可燃类膜材。当采用阻燃类膜材时，应根据消防部门的要求采取适当措施。例如，应 建筑物的顶棚与地板之间的距离在8m以上，并且避免膜材及其连接件与可能存在的火源接触。建于建筑物顶层或空旷地段的膜结构要采取防雷措施。?

　　3． 采光?

　　膜材的采光性较好，在阳光的照射下，由于漫散射的作用，使建筑物内部呈现明亮效果，因而在白天通常不需要照明。这一特点使得膜结构特别适用于体育馆、展览厅和天井等对采光要求较高的建筑物。当采用内部照明时，灯具与膜面应保持适当距离，以防止灯具散发出的热量将膜面烤焦。?

　　4． 声学问题?

　　膜结构的声学问题包括对内部声音的反射和对外部噪声的屏蔽两方面。织物膜材对声波振动具有很强的反射性，这种反射性会使音乐声音变得恶劣，并使人很难听清讲话内容。对于某些具有内凹面的建筑，如充气膜结构或拱支式膜结构，顶棚会使声波反射汇集。另外，声波穿过织物膜材时的