膜材料是一種新型的建筑材料，被公認(rèn)為是繼木材、磚、石、混凝土和鋼之后的第六種建筑材料。

膜結(jié)構(gòu)采用的薄膜的材料種類有多種可能，大多采用涂層織物薄膜，主要分為兩部分，在其內(nèi)部為基材織物，主要決定膜材的力學(xué)性質(zhì)，提供材料的抗拉強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度等;外層為涂層，主要解決膜材的物理性質(zhì)，提供材料的耐火、耐久性及防水、自潔性等。在實(shí)踐中，常用膜材一般為聚酯織物涂敷氯乙烯涂層膜材、玻璃纖維織物涂敷聚四氟乙烯涂層或有機(jī)硅樹脂涂層膜材等。膜材并接的結(jié)構(gòu)接縫多采用熱焊，非結(jié)構(gòu)接縫采用縫合。

膜材料是一種具有優(yōu)良性能的柔軟織物，表面涂覆有特殊涂層，具有很高的抗拉強(qiáng)度，既可以用作建筑圍護(hù)又可以參與結(jié)構(gòu)作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件，明顯區(qū)別于其他的建筑材料的性能?？偨Y(jié)如下:

1.輕質(zhì)高強(qiáng)

膜材自重0.7~1.5kg/m2，比強(qiáng)度(抗拉)高達(dá)到3~10kN/125px。

膜結(jié)構(gòu)中可以通過施加預(yù)應(yīng)力合理地改變其他構(gòu)件的受力分布，從而極大地提高結(jié)構(gòu)整體抵抗外部作用效應(yīng)的性能，充分發(fā)揮膜材料的性能，可以輕易跨越較大的跨度。以達(dá)到“用最少的材料創(chuàng)造最有利的空間形式”，即Fller (富勒)的“少費(fèi)多用”思想。

2. 易造型

膜材料是一種極薄的面材，其平面內(nèi)可以承受較大的應(yīng)力，但很小的平面外的壓力就可以使材料破壞，所以，膜材料是通過施加預(yù)應(yīng)力，用自身的曲面變形來抵抗外部荷載。膜結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和膜材料的柔軟性能，決定了它可以輕松塑造那些千姿百態(tài)的曲面。

3.透光性

對(duì)于大型的屋頂，半透明或透明會(huì)減少對(duì)人的壓迫感，透明使巨大的結(jié)構(gòu)變得輕盈，同時(shí)可以在屋頂下面產(chǎn)生均勻的自然漫射光。 膜材也可以用于立面的圍護(hù)體系，代替玻璃成為新型的幕墻材料。

以上特性綜合在一起，就是膜材區(qū)別于其他材料的顯著特點(diǎn)?？梢钥闯觯洳煌诖u石、混凝土、鋼材和玻璃等傳統(tǒng)材料。傳統(tǒng)的材料在建筑實(shí)踐中的使用，無非是立柱架梁、砌墻鋪板，傳力路線也相對(duì)簡明。膜材料在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中主要表現(xiàn)為屋頂，甚至延伸到墻體到地面，絕大多數(shù)膜結(jié)構(gòu)都屬于空間結(jié)構(gòu)體系，其應(yīng)力分析和幾何形狀都復(fù)雜，經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)和傳統(tǒng)有限單元方法很難求解，因此，在膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，就需要不同于以往的設(shè)計(jì)思路以及工作方法。

在實(shí)踐中，常用的膜材料基材主要分為兩類:一類以高聚酯纖維為主，現(xiàn)在國內(nèi)用的比較多，理論上的使用年限是15年:另一類以玻璃纖維為主，理論上使用年限在25年以上。由目前已有的資料來看，已經(jīng)建成并且正常使用已經(jīng)超過42年的膜結(jié)構(gòu)建筑在美國，是賓夕法尼亞大學(xué)的拉維思學(xué)生活動(dòng)中心。

根據(jù)基材與表面涂層的組合，常用膜材料基本分為以下三類:

1. PVC膜材[涂覆PVC (聚氯乙烯)的聚酯纖維膜]

是指在聚酯纖維編制的基布上涂上PVC (聚氯乙烯)樹脂而成的復(fù)合材料，表面一般涂覆有具有自潔性能的面層(圖1.2.24).應(yīng)用廣泛，價(jià)格適中，目前國內(nèi)已有相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品，但是由于結(jié)構(gòu)性能不及進(jìn)口的產(chǎn)品，在選用上大多仍選用進(jìn)口產(chǎn)品。

2. PTFE膜材[涂覆PTFE (聚四氟乙烯)的玻璃纖維膜]

即特氟隆涂層膜材，是指在極細(xì)的玻璃纖維編織的織物上涂覆聚四氟乙烯而成的復(fù)合材料。品質(zhì)優(yōu)秀，相對(duì)PVC膜材的價(jià)格較高，但結(jié)構(gòu)性能強(qiáng)于PVC膜材。目前相當(dāng)此材料的國內(nèi)產(chǎn)品極少，主要依賴進(jìn)口。

以上是目前張拉膜結(jié)構(gòu)建筑最常用的兩種膜材。涂覆PVC的聚酯纖維膜與涂覆PT-FE的玻璃纖維膜相比，在價(jià)格、使用性能、耐久性上更具有綜合優(yōu)勢(shì)，因此應(yīng)用更廣泛

3. ETFE膜材

中文名字為乙烯—四氟乙烯共聚物。 其厚度通常小于0. 20mm,是一種透明的膜材;它對(duì)光線有散射能力，透光率在50%—60%之間，也可以通過調(diào)節(jié)其涂覆層和材料的厚度來調(diào)節(jié)光強(qiáng)和紫外線的透過率，具有相當(dāng)?shù)母糇贤饩€能力，多層ETFE材料疊合使用具有很好的隔熱作用。平均壽命可以達(dá)到25年以上。