膜结构是有着充满美感和优雅的轻质结构。这是一种以最小的材料厚度跨越巨大距离的艺术，其中设计遵循力的原则。这种形式和结构的共生减轻了重量，最大限度地减少了资源量，从而节省了能源和成本，并创造了光线充足、引人注目和令人印象深刻的建筑形式。

有着简洁、明快、优美曲线等风格特征的膜结构逐渐成为新型建筑结构主流之一，外墙应用膜结构立面的建筑，也随之越来越多。

美国驻英大使馆@图片来源于网络

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Tensioned Membrane

水立方

被蓝色气枕包围的建筑表皮

建筑外立面@图片来源于网络

水立方是一座长宽177米乘177米，高31米的方型建筑，形状看似随意的建筑立面，但遵循着严格的几何规则。水立方的幕墙由3800多个ETFE(四氟乙烯)气枕组成，共有11种不同的形状，内层和外层均安装充有惰性气体的枕头。

建筑外立面局部@图片来源于网络

幕墙上的3800多个膜结构气枕上布满了肉眼看不见的镀点，其原材料是一种耐高温的油墨。

当阳光进入场馆内要通过镀点的过滤，一部分光线会被镀点反射回空中，这些镀点就起到反射光线的作用，梦幻般的淡蓝色来自气枕的第一层薄膜结构，也因为弯曲的表面可以反射阳光，使整个建筑看起来像是阳光下晶莹的水滴。

建筑夜景@图片来源于网络

此外，外墙的每个气枕泡泡间都装有LED灯，共有36000盏。在夜间其气枕中的惰性气体在灯光的作用下可呈现出不同的色彩。

幕墙局部@图片来源于网络

水立方的创作理念以“水”为生命的空间，给人虚幻、灵动、可变的感觉。为了体现这一理念，设计师将水的概念深化，不仅利用水元素作为装饰，还利用其独特的微观结构的特点：泡沫。

基于“泡沫”的设计灵感，设计师为“方盒子”包裹上了一层建筑外皮，上面布满了酷似水分子结构的几何形状；通过覆盖的ETFE 透明膜赋予了建筑冰晶状的外貌，使其具有独特的视觉效果和感受，轮廓和外观因此变得柔和，水的神韵在建筑中得到了完美的体现。

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LV日本大阪旗舰店

半透明材质打造的“帆船”立面

建筑夜景@图片来源于网络

LV日本大阪旗舰店（Louis Vuitton Maison Osaka Midosuji）该项目的总建筑面积约为 4182平方米，地上7层，地下1层，它也是全球首家集于设计、展览、体验和餐饮于一体单一品牌零售商店。

设计灵感@图片来源于网络

建筑的外立面设计其灵感来源于日本的桧垣回船，这是一种定期往来江户，大坂之间的货船（如上图左图所示）。半透明弯曲的材质打造出一层层船帆的样子，再利用阳光和室内灯光来增强轻盈感，给人一种扬帆起航的印象。

局部夜景@图片来源于网络

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THE SHED

拥有无限可能的艺术中心

建筑实景@图片来源于网络

The Shed艺术中心位于纽约的哈德逊城市广场（Hudson Yards），是曼哈顿新的文化地标建筑。项目占地约18500平方米，其中主体建筑约为2340平方米（地上8层，地下1层)，建筑主体宽敞且无柱子，是博物馆级别的展览空间。

The Shed艺术中心楼高37米，有一个可伸缩的建筑表皮，伸缩式外壳由暴露的钢斜架构成，并包裹在半透明垫层中。其垫层由耐用轻质且隔热性能极佳的四氟乙烯(ETFE)聚合物构成。

伸缩方式@图片来源于网络

当伸缩外壳张开时，可移动的外壳在基于港口和铁路系统中常见的龙门起重机技术的双轮轨道上运行。齿轮齿条传动装置在四个直径约为1.83米的单轴和两个双轴转向架轮上前后移动外壳。由此创造一个1600平方米且光源、声音和温度可控的空间，这个空间能容纳约1250个观众座席，或者让2000多名观众站立观赏艺术演出。

当建筑外壳收缩起来时，1860平方米的广场将成为开放的公共空间，方便艺术家们进行户外展览等活动。

局部构造@图片来源于网络

The Shed艺术中心呈现出来的，就好像抽屉一样，可以简单地在摩天大楼下滑动。这样一座奇怪又迷人的建筑，却成就了一个真实可变的拥有无限可能的艺术中心。

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欣贺研发设计中心

高效绿色的节能建筑

建筑效果图@图片来源于网络

欣贺设计中心位于中国海滨城市厦门，建筑占地约 1.5 万平米，建筑面积约 6.1 万平米，建筑高度为45.5米。是欣贺集团及旗下的六大时装品牌的研发设计总部。

该项目是一个创新型的办公建筑，其间办公空间和绿色花园混合布置。其空间以一个圆形中庭及6个核心筒，6个大跨度悬挑空间发散型布局作为建筑的“骨骼”。

效果图局部@图片来源于网络

建筑外立面和在立体花园的外侧均悬挂着半透明的 PTFE 膜材，呈现出流线型的结构，既能在炎热季节遮阳通风，又能给办公空间，提供充分柔和的自然光。

高效能绿色建筑@图片来源于网络

建筑的结构与表皮@图片来源于网络

PTFE膜材做成的节点大样@图片来源于网络

该建筑的采用 PTFE膜材使得设计中心是一座适合当地气候的高效能绿色建筑。特制的半透明遮阳膜，设计透光率为40%，既降低了建筑的太阳辐射，又给办公空间提供了充分柔和的自然光。

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阿纳海姆地区联合运输中心

基础交通设施的朦胧美

建筑实景@图片来源于网络

美国南加州新一代公共交通设施：阿纳海姆地区联合运输中心。阿纳海姆地区联合运输中心建筑面积为67000平方英尺，建筑表皮采用菱形钢拱的网格结构系统，由ETFE气枕膜结构组成。大跨度的网壳结构创造的中庭空间宽敞明亮，可容纳川流不息的人群。ETFE穹顶和膜结构幕墙，一扫传统火车站繁冗、沉重、空间昏暗的弊端，带来一股清新简洁的交通设施建筑风格。

外部局部实景图@图片来源于网络

外部夜景实景图@图片来源于网络

内部大厅实景图@图片来源于网络

立面图@图片来源于网络

膜结构使得建筑轻盈感十足，膜材料的良好透性使得建筑界面透光而不透视。由于该材料（ETFE）气枕在阳光底下富有通透感光线可以通过漫射和折射进入界面，让膜结构建筑呈现出朦胧梦幻之美。

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北京西二旗地铁站

城市的路灯

夜景图@图片来源于网络

西二旗站是北京地铁昌平线的南起点站，是与城铁13号线的换乘站。车站形式为半地下一层、地上二层，四柱三跨框架式高架车站。车站采用了双四边形组合建筑断面形式，并以PTFE膜结构作为屋面和立面维护材料和结构，实现了内部基本无柱的长向大空间。

建筑局部@图片来源于网络

建筑表皮采用了PTFE膜材料，由于其半透光特性，在白天车站内可以透射进柔和而充分的自然光线，无须人工照明；到了夜晚，车站内的灯光透射出去，使得车站就像两条发光的纸灯笼，乘坐地铁回家的人远远就可以看到。

建筑表皮局部@图片来源于网络

膜结构施工@图片来源于网络

地铁西二旗站以其不动声色的建筑姿态与人们日常生活的密切关联并成为重要的“城市标志物”。

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慕尼黑安联球场

千变万化的ETFE气枕

局部实景@图片来源于网络

慕尼黑安联球场有着独一无二的外观，即使是在以建筑业和优秀的球场设计闻名于世的德国仍然璀璨艳丽，这让它成为巴伐利亚州参观人次最多、最受关注的建筑物之一。这座耗资2.8亿欧元，可容纳66,016位观众的五星级球场，也是欧洲最具现代化的智慧场馆，是艺术与科技的完美结合。

主入口实景图@图片来源于网络

从远处看，犹如一巨大的橡皮艇，白色椭圆体之外包裹着许多气囊样的结构，彰显现代感十足，同时给人强烈的视觉冲击。体育场立面由透明的菱形ETFE气枕构成，2874个菱形气枕构成的气囊样的外形，在阳光下闪烁着微光，有种魔幻的视觉效果。

千变万化的建筑表皮@图片来源于网络

安联球场的外墙由许多个ETFE气枕构成，内嵌发光系统，超过三十万个LED灯可在夜晚组成1600 万种颜色图形。它是世界上最早能实现变色的球场。由于每个表皮构建有34度的斜角，即使身处最高层看台也能提供同样棒的视觉效果。

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伦敦奥运会篮球馆

奥运会历史上最大的临时场馆

建筑实景@图片来源于网络

伦敦奥运会篮球馆是奥运会历史上最大的临时场馆。场馆高30米，建筑面积约两万平方米。由于在英国篮球并不流行。花大价钱造了一座利用率不高的场馆，待奥运之后，如何利用它成为了难题。所以在项目建造初期就采用节约和可回收材料-PVC膜。

项目的钢结构外面包裹着一层长达2万米的可回收PVC膜材，PVC膜在结构的作用下形成优美的起伏。透光的外表皮可以使得场馆在白天可以尽可能地减少依赖人工照明。

建筑立面@图片来源于网络

膜结构外墙令场馆的外观呈白色波浪形，白天看去如同白色浮雕延绵不绝，视觉效果极具冲击力。并在夜间通过灯光的颜色变化来创建照明和视觉效果。动态照明将夜晚的白色表面转变为结构之间出现的各种饱和的颜色和轮廓，美轮美奂。

建筑局部@图片来源于网络

建筑结构爆炸图@图片来源于网络

从奥运场馆的筹备之初一直到建设完成，“绿色”和“可持续”一直是伦敦方面强调的建设理念，这在伦敦奥运篮球馆上充分体现出来。因为采用了膜结构作为建筑表皮，场馆只用了短短的6周时间便安装完毕。而在奥运会结束后，它将被拆除，场馆内的所有材料均可以回收及再利用。

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北京飞览天下飞行剧场

膜结构的“飞行剧场”

建筑立面@图片来源于网络

项目位于北京西部石景山区的石景山游乐园的模拟飞行游乐活动剧场。该项目面积5970 平方米，是利用现有建筑进行的加建改造，于2019年建成。

建筑表皮细部@图片来源于网络

建筑以红色为基础颜色，叠加白色膜结构立面，通过膜结构覆盖现有建筑形成不规则体量结构的三面，简化其在公园内的形象。

建筑细部@图片来源于网络

同时，通过采用参数化设计和引入自然纹理的动感，膜结构的设计被赋予了同质化的动态形象，提供一个同质的动态图像。此项举动不仅缩短了工期，还大大降低了成本。

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迪拜世博会卢森堡馆

膜结构下的莫比乌斯环

建筑外观@图片来源于网络

2020迪拜世博会卢森堡馆，建筑师希望通过建筑真实地展现出卢森堡的过去、现在和未来。设计出发点从莫比乌斯环开始，这个单面的环形既没有起点也没有终点，不仅象征着无限，还象征了卢森堡循环经济与多元文化的统一整体。

设计灵感@图片来源于网络

建筑物“丝带”的一面包括地板，墙壁和天花板，创建了一个“多层场景画布”。展馆内部和外部之间区别模糊，它设有一个斜坡入口，通向一楼的中央多功能空间。访客在内外保护层之间走动，因此有种既在里面同时又在外面的感觉。

建筑局部@图片来源于网络

建筑结构@图片来源于网络

展馆主体采用了钢结构与膜结构，但这种结构选型却面临着一个严峻的挑战，即建筑70%部分都必须采用可以重复使用或回收材料建造的设计要求。虽然玻璃纤维膜很难回收，但是却可以由生产商重复使用，因此得到了特别的许可。

建筑夜景@图片来源于网络

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罗安达综合体育馆

五彩缤纷的膜结构幕墙

建筑外观@图片来源于网络

罗安达综合体育馆位于安哥拉首都罗安达，该场地承办了2013年场地冰球世界杯，这也是场地冰球世界杯第一次在非洲举办。项目面积30000㎡。可以容纳12000名观众，该体育馆采用膜结构幕墙作为外立面。

建筑外观@图片来源于网络

为了适应罗安达（安哥拉首都）的气候特征，体育馆上部分以平坦的装饰围栏配合膜结构作为建筑表皮。

开放式的设计比封闭解决方案更加降低了能源的消耗。同时保证了建筑立面的光影变化，和尽可能减少暴露在风雨中的可能性。建筑师引入了模块化元素，使用一张张的织物幕墙沿固定的角度放置，形成建筑所谓的“帆”。

建筑夜景@图片来源于网络

半透明的膜材既可以遮阳隔热、自然采光，优化了观众视野；另一方面，又可以与LED灯光配合照明使用，通过改变LED灯光的颜色，体育馆呈现出多姿多彩的外立面。

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阿拉伯法赫德国王国家图书馆

中东风情的膜结构幕墙

建筑外观@图片来源于网络

法赫德国王国家图书馆是沙特阿拉伯首都利雅得最大的信息和文化中心，馆内藏有与沙特阿拉伯王国有关的全部信息资料，是沙特阿拉伯最重要的文化建筑之一。

建筑外立面局部@图片来源于网络

图书馆改建部分是一座正方体结构的建筑。馆区的楼墙分里外两层，层次分明。每个层面都有各自的特点，里层是玻璃和混凝土结构，外层是复杂的钢结构，利用预应力的外层钢结构支撑起非常立体的菱形纺织物的遮阳蓬外表皮。

表皮织物用的是当地传统织物，表皮结构和技术用的是最新的技术。新老交织在一起，组成一个有特色，黑天白夜都不断变化光色的城市文化灯塔。

建筑外观@图片来源于网络

建筑师考虑到沙特阿拉伯的高温气候，室外温度可以高达50度，所以遮阳棚通过立体的布局，采用了最优化折射光进入图书馆并有效降低温度，为内部提供最舒适的温度和光照环境。

建筑局部@图片来源于网络

图书馆采用了外表皮分层通风和地板进行热交换的技术，这种技术在使得环境更为舒适的同时还能显著降低能源消费。可持续性发展主题一直贯穿在图书馆设计中。

建筑室内@图片来源于网络

Tensioned Membrane

最后

建筑幕墙的新选择

膜结构建筑作为新的建筑形式于本世纪五十年代在国际上开始出现，至今已有四十多年的历史，特别是到了七十年代以后，膜结构的应用得到了迅速发展。它的出现为建筑师们提供了超出传统建筑模式以外的新选择。