規(guī)劃師提出的新要求建筑環(huán)境設(shè)計(jì)不為人類們提供了的活動(dòng)空間，同時(shí)創(chuàng)造了氣象萬千的自然與人文景觀，久居樊籬下，復(fù)得返自然。陽光、空氣、綠草、水溪，人造景觀把人們帶入五彩繽紛，千姿百態(tài)的世界。以人為本、天人合一已是現(xiàn)代建筑環(huán)境學(xué)遵循的宗旨，是現(xiàn)代化城市建設(shè)必須遵守的原則。建筑環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展具有鮮明的時(shí)代特征。現(xiàn)代化的城市是景觀環(huán)境的依托，而環(huán)境的主體和服務(wù)目標(biāo)則是現(xiàn)代人。建筑環(huán)境作為一種重要的社會(huì)文化，是人類的理想與意志的外在體現(xiàn)，也是時(shí)代特征和地域文化的有機(jī)結(jié)合同時(shí)，建筑環(huán)境也與社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展以及當(dāng)代科學(xué)技術(shù)水平密切相關(guān)。膜結(jié)構(gòu)是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展起來的全新建筑技術(shù)表現(xiàn)形式，是材料科學(xué)、建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)以及現(xiàn)代環(huán)境學(xué)高速發(fā)展的綜合產(chǎn)物。20世紀(jì)60年代隨著現(xiàn)代柔性建筑材料的發(fā)展，建筑師們從帳篷著一古老的簡(jiǎn)單建筑結(jié)構(gòu)出發(fā)，構(gòu)造出了魔幻般的形式--膜結(jié)構(gòu)。它可以構(gòu)成單曲面，多曲面等不同建筑結(jié)構(gòu)形式，滿足了建筑師們對(duì)建筑與美學(xué)高度統(tǒng)一的要求。柔性材料具有透光和防紫外線功能，在一些室外建筑和環(huán)境小品中得到的應(yīng)用。正是由于這一特征，夜間的燈光設(shè)計(jì)使膜結(jié)構(gòu)具有鮮明的環(huán)境標(biāo)志特征。優(yōu)美造型的膜材。透光性是現(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)被認(rèn)可的特性之一。北京空間張拉膜看臺(tái)
從膜結(jié)構(gòu)的跨度來看，近似橢圓形的美國(guó)館，兩個(gè)方向的跨度針別為 140m和 83.5m。以后東京后樂園的氣承式膜結(jié)構(gòu)，比較大跨度達(dá)201m。而美國(guó)亞特蘭大的佐治亞穹頂，以橢圓形的屋頂覆蓋了 240mxl92m的索膜結(jié)構(gòu)。從當(dāng)前的技術(shù)和材料條件看，完全有可能用膜結(jié)構(gòu)來修建 1000m的大跨度建筑。從所覆蓋的面積來看，1981年沙特阿拉伯吉大機(jī)場(chǎng)候機(jī)大廳的傘形懸掛膜結(jié)構(gòu)的占地42萬m2，已令人嘆為觀止。而如今在沙特阿拉伯的米拿，為了庇護(hù)來往的朝圣者，正在分三期建設(shè)與吉大機(jī)場(chǎng)類似的膜結(jié)構(gòu)，總面積在100萬m2以上，堪稱 帳篷之城。山東布張拉膜看臺(tái)近年來，我國(guó)建筑市場(chǎng)對(duì)索膜建筑技術(shù)的需求明顯有大幅度增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
用膜結(jié)構(gòu)可以創(chuàng)造出傳統(tǒng)建筑體系無法實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案。1、輕質(zhì)：張力結(jié)構(gòu)自重小的原因在于它依靠預(yù)應(yīng)力形態(tài)而非材料來保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。從而使其自重比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的小得多，但卻具有良好的穩(wěn)定性。建筑師可以利用其輕質(zhì)大跨的特點(diǎn)設(shè)計(jì)和組織結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)件，將其輕盈和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性有機(jī)地統(tǒng)一起來。2、透光性：透光性是現(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)被認(rèn)可的特性之一。膜材的透光性可以為建筑提供所需的照度，這對(duì)于建筑節(jié)能十分重要。對(duì)于一些要求光照多且亮度高的商業(yè)建筑等尤為重要。通過自然采光與人工采光的綜合利用，膜材透光性可為建筑設(shè)計(jì)提供更大的美學(xué)創(chuàng)作空間。夜晚，透光性將膜結(jié)構(gòu)變成了光的雕塑。膜材透光性是由它的基層纖維、涂層及其顏色所決定的。標(biāo)準(zhǔn)膜材的光譜透射比在10%~20%之間，有的膜材的光譜透射比可以達(dá)到40%，而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對(duì)光色的選擇可以通過涂層的顏色或是面層顏色來調(diào)節(jié)。通過膜材和透光保溫材料的適當(dāng)組合，可以使含保溫層的多層膜具有透光性。即使光譜透射只有幾個(gè)百分點(diǎn)，膜屋面對(duì)于人眼來說依然是發(fā)亮和透光的，具有輕型屋面的觀感。3、柔性：張拉膜結(jié)構(gòu)不是剛性的，其在風(fēng)荷載或雪荷載的作用下會(huì)產(chǎn)生變形。
膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定依賴于膜結(jié)構(gòu)內(nèi)的預(yù)應(yīng)力的保持，預(yù)應(yīng)力的水平影響膜在荷載作用下的變形，因?yàn)槟そY(jié)構(gòu)在荷載的持續(xù)作用下會(huì)產(chǎn)生松弛，所以在使用期間膜內(nèi)預(yù)應(yīng)力會(huì)發(fā)生變化，用于特定結(jié)構(gòu)的膜材性能可以通過雙軸實(shí)驗(yàn)來確定，并應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)，處理膜材在使用期間產(chǎn)生的松弛和徐變的處理方式有兩種，其一是安裝時(shí)施加一個(gè)較高的初始應(yīng)力，其二是使用一段時(shí)間之后實(shí)施二次張拉。如果產(chǎn)生積水，必須要立即***積水或積雪，如果雨雪天氣持續(xù)不斷，積水會(huì)使膜材遭到破壞，故要對(duì)公眾關(guān)閉膜面覆蓋的空間，并立刻采取措施避免新的積水，由于荷載作用下的膜結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生變形，膜面坡度較小處可能會(huì)有積水，降雨或者降雪較大及雪融化后，應(yīng)對(duì)張拉膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)以避免產(chǎn)生積水。通過自然采光與人工采光的綜合利用，膜材透光性可為建筑設(shè)計(jì)提供更大的美學(xué)創(chuàng)作空間。
膜結(jié)構(gòu)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。膜結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)和等級(jí)、使用年限、使用功能、結(jié)構(gòu)跨度、防火要求、地區(qū)自然條件及膜材的耐用年限等要求進(jìn)行膜材選用。膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)荷載、支承條件、制作加工、施工工況及其它特殊條件進(jìn)行。膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括形狀設(shè)計(jì)、荷載分析、裁剪設(shè)計(jì)、配件設(shè)計(jì)、支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)膜結(jié)構(gòu)的形狀設(shè)計(jì)、荷載分析、裁剪設(shè)計(jì)，應(yīng)在考慮施工過程的基礎(chǔ)上進(jìn)行一體化的設(shè)計(jì)。膜材只能承受拉力，不能承受壓力和彎矩。膜面的比較大主應(yīng)力應(yīng)小于膜材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，在荷載長(zhǎng)期作用下，較小主應(yīng)力應(yīng)大于等于維持其初始平衡形狀的應(yīng)力值。膜結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮膜材的松弛、徐變、老化。膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮使用階段膜材替換對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響。膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮膜材破壞時(shí)，支承結(jié)構(gòu)仍應(yīng)保持自身的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性。索膜結(jié)構(gòu)具有易建、易拆、易搬遷、易更新、充分利用陽光和空氣以及與自然環(huán)境融合等特長(zhǎng)。云南加蓋張拉膜工程
索膜建筑結(jié)構(gòu)已大量用于濱海旅游、博覽會(huì)、文藝、體育等大空間的公共建筑上。北京空間張拉膜看臺(tái)
膜結(jié)構(gòu)通過變形來適應(yīng)外荷載，在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會(huì)減小，直至能更有效抵抗該荷載。張拉結(jié)構(gòu)的靈活性使其可以產(chǎn)生很大的位移而不發(fā)生長(zhǎng)久性變形。膜材的彈性性能和預(yù)應(yīng)力水平?jīng)Q定了膜結(jié)構(gòu)的變形和反應(yīng)。適應(yīng)自然的柔性特點(diǎn)可以激發(fā)人們的建筑設(shè)計(jì)靈感。張拉膜不同的膜材的柔性程序也不相同，有的膜材柔韌性較好，不會(huì)因折疊而產(chǎn)生脆裂或是破損，這樣的材料是有效實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)、可展開結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和前提。4、雕塑感：張拉膜結(jié)構(gòu)的獨(dú)特曲面外形使其具有強(qiáng)烈的雕塑感。膜面通過張力達(dá)到自平衡。負(fù)高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結(jié)構(gòu)看上去像擺脫了重力的束縛般輕盈地飄浮于天地之間。無論室內(nèi)還是室外這種雕塑般的質(zhì)感都令人激動(dòng)。張拉膜結(jié)構(gòu)可使建筑師設(shè)計(jì)出各種張力自平衡、復(fù)雜且生動(dòng)的空間形式。在內(nèi)隨著光線的變化，雕塑般的膜結(jié)構(gòu)通過光與影而呈現(xiàn)出不同的形態(tài)。日出和日落時(shí)，低入射角度的光線將突現(xiàn)屋頂?shù)那屎透〉裥Ч?，太陽位于遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，膜結(jié)構(gòu)的流線型邊界在地面上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性，經(jīng)過設(shè)計(jì)的人工燈光也可使膜結(jié)構(gòu)成為光的雕塑。北京空間張拉膜看臺(tái)