膜结构在交通设施中的应用

膜结构，是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式。它广泛用于候车厅、汽车站、停车棚、收费站顶棚。
　　一、膜结构的优势
　　1. 结构的轻巧性张拉膜结构体系的基本组成单元为支承柱，张拉索及膜材。钢索在周边对膜施加张拉应力形成双曲抛物面的受力状态，膜片兼有结构受力与建筑屋盖隔断室内外环境的双重功效。张拉膜结构自身重量轻，仅为钢结构的1/8，混凝土结构的1/40.膜结构对水平方向作用的地震力与风力有良好的适应性，结构自身有吸收地震力与风力的机理。
　　2. 造型和色彩的多样性作为一种柔性材料，其在建筑上的造型变化多端，是其它材料所不能比拟的，因此也造就了膜结构多变的特性，充分体现出建筑形体塑造力和轻盈、飘逸的动感曲线外观。
　　材料的多系列色彩进一步丰富了建筑的整体造型，材料的色彩同时具有很好的色牢度和耐久度，使膜结构建筑完全摆脱了一种单色调枯燥重复，使得建筑、交通设施更丰富多彩。
　　3. 透光性及抗热辐射性膜材的半透明度与混凝土或钢质顶盖的不透明的效果形成了截然不同的效果，后者使活动区域变得昏暗，使明暗区之间产生令人不适的明暗反差。膜材的半透明度给视觉带来了极大的舒适，其透光率从10%-21%，从而提高了免费的日光照明，节约白天光照能源。穿过膜的光线被完美地散射，再现了其下空间的真实色彩。膜材的高反射率（75%左右）避免了大量的热辐射，减少了热量传递，其遮荫系数为0.12左右。
　　4. 极强的建筑可识别性正是膜材半透明这一特性使得膜结构在夜间成为一道亮丽的风景线。通过灯光调控，膜顶通透发光，可形成异彩纷呈，有别与传统建筑的独特夜景效果，从而具有极强的建筑可识别性和标示性，其景观效应是任何其他形式的建筑所达不到的。
　　5. 材料的耐久性膜材，是由纤维编织成织物基材，在其基材两面以树脂为涂层材所加工固定而成的材料，中心的织物基材分为聚酯纤维及玻璃纤维，涂层材使用的树脂有聚氯乙烯树脂（PVC），聚四氟乙烯树脂（PTFE），二氟化树脂（PVDF）等。
　　通过德国ENKA实验证实，面料涂层的厚度与面料的寿命直接有关联，在达到一定的涂层厚度后，面料的剩余强度在二十年内没有任何变化。
　　6. 投资的经济性膜结构的安装过程，首先在工厂制成大块膜布并实施有效管理，这样现场作业时间及整个系统的其它费用就会减少，同时使建筑及时被遮盖，室内的装修可尽快展开，对于较大规模的建筑，每次安装的膜块可为1000至1500平方米不等。整个安装过程比其它屋面材料可节约工期约70%-80%，节约的施工费用亦相当可观。
　　7. 保护环境根据膜材本身结构特点，膜材料在生产过程中，通过专利工艺可以进行完全的分解，从生产线分离的布基和PVC颗粒可以马上直接应用于无纺布的织造工业和塑料加工工业，不造成对环境的污染。所以，膜结构完全符合环境保护和再生循环要求。
　　二、 膜结构在高速公路中的应用
　　交通工程及沿线设施是高速公路的重要组成部分，对公路整体功能的发挥有着重要意义，高速公路收费站、服务区是向司乘人员提供服务的地方，是路与人联系的纽带，是维持车辆安全行驶的加油站，对吸引人们行驶高速公路有显著作用。
　　高速公路收费站作为进出城市的界面，它是人们视觉最先接触的部分。因些，除了收费功能之外，还有很强的标识性，是建筑环境和城市景观的重要组成部分。
　　技术创新是保持高速公路建设先进技术水平和实现高速公路建设可持续发展的原动力，需要技术工作人员不断实践和探索，积极推广应用新技术、新工艺，以最少的投入实现高速公路设施的交通功能，创造的综合效益。（考试大注册结构工程师编辑整理）