隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和市政基礎(chǔ)建設(shè)全面展開，特別是污水處理廠等環(huán)保項(xiàng)目日益增多，其中有相當(dāng)數(shù)量的污水處理廠的厭氧池，污泥濃縮池，生物絮凝池等建于居民區(qū)的周邊，污水池的環(huán)境，風(fēng)貌及污水臭味等直接影響人們的生活和健康。

為關(guān)愛人民，構(gòu)建和諧社會(huì)，創(chuàng)建優(yōu)美的生活環(huán)境，許多城市已經(jīng)要求將污水廠（站）的污水處理池加蓋，進(jìn)行廢氣收集與治理。

污水池加蓋現(xiàn)行的方法有如下三種：

1.普通碳鋼骨架+陽(yáng)光板

2.不銹鋼骨架+玻璃鋼板

3.膜結(jié)構(gòu)+金屬骨架

上述1,2兩種結(jié)構(gòu)形式的鋼支撐部分不可避免地放在頂蓋內(nèi)部，由于池頂加罩后使其內(nèi)部腐蝕性氣體濃度成倍增加，在陽(yáng)光輻射下溫度很高，內(nèi)部的鋼結(jié)構(gòu)極易腐蝕，一般壽命在3-5年，即在短時(shí)間內(nèi)就面臨整個(gè)結(jié)構(gòu)的二次建設(shè)。實(shí)踐證明即使是鋼構(gòu)采用不銹鋼材質(zhì)，在腐蝕性環(huán)境中耐久性仍得不到保證，而且成本非常高。而第3種膜體系成功解決了這個(gè)難題，充分發(fā)揮了材料自身的優(yōu)勢(shì)。

膜結(jié)構(gòu)也稱織物結(jié)構(gòu)，它以性能優(yōu)良的柔軟織物為材料，由內(nèi)部空氣壓力支承膜面，或利用柔軟鋼索和剛性支承結(jié)構(gòu)使膜面產(chǎn)生一定的預(yù)力，從而形成具有一定剛度并能覆蓋大空間的新型空間結(jié)構(gòu)體系。

膜結(jié)構(gòu)一般分為空氣支承膜結(jié)構(gòu)（即充氣式膜結(jié)構(gòu)），張拉式膜結(jié)構(gòu)及骨架支承式膜結(jié)構(gòu)三種，他們具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建筑表現(xiàn)形式，適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)所。鋼支承反吊膜結(jié)構(gòu)是專門針對(duì)污水池加蓋開發(fā)的新型結(jié)構(gòu)方式，選用了耐腐蝕的PTFE膜作為覆蓋膜材，并通過(guò)反吊的形式來(lái)適應(yīng)污水池的腐蝕性環(huán)境。

四大特點(diǎn)：

1.耐久性

鋼支承反吊膜結(jié)構(gòu)的巧妙之處在于“反吊”，采用了抗腐蝕能力很強(qiáng)的PTFE膜把廢氣罩住，鋼結(jié)構(gòu)在外側(cè)將膜材懸吊。這樣既充分發(fā)揮了PTFE膜材的抗腐蝕性能，又從根本上解決了鋼結(jié)構(gòu)與腐蝕性氣體充分接觸帶來(lái)的腐蝕問(wèn)題，因而鋼構(gòu)件可以按普通建筑結(jié)構(gòu)等級(jí)考慮，具有50年的使用壽命，充分發(fā)揮了鋼支承的結(jié)構(gòu)性能，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)骨架與覆蓋材性能的完美結(jié)合。

2.安全性

鋼支承反吊膜結(jié)構(gòu)對(duì)荷載的抵抗能力更強(qiáng)，常見的結(jié)構(gòu)荷載主要為自重，風(fēng)載，雪載和地震作用。

（1）PTFE膜材自重一般只有1Kg/㎡左右，屬于輕質(zhì)高強(qiáng)的材料，對(duì)于大跨度的池體如沉淀池等尤為適合，從最大程度上減小了覆蓋材自重荷載的影響。另外陽(yáng)光板和玻璃鋼板需要大量的檁條支承，而膜是通過(guò)預(yù)力張拉體現(xiàn)結(jié)構(gòu)行為的材料，因而可以做到較大跨度而中間不需要任何支撐桿件，這樣鋼構(gòu)件的自重也大為減小。

（2）PTFE膜的形態(tài)多為圓錐形，而且由于氣體收集的要求整體都為封閉的，風(fēng)會(huì)從曲線的膜面滑過(guò)，參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中的規(guī)定，它的體形系數(shù)值在0.5-0.8，風(fēng)洞測(cè)試的數(shù)據(jù)則更小些，這樣從體型上消弱了風(fēng)載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

（3）PTFE膜結(jié)構(gòu)是屬于張拉體系，必須形成比較大的復(fù)高斯雙曲面才能使預(yù)應(yīng)力有效施加，因此膜面必須有大的高差，即能形成相對(duì)大的坡度。另外膜的表面十分光滑，使雪很難堆積在膜面上，積雪系數(shù)可根據(jù)高差參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》進(jìn)行選取，也可有條件自行做滑雪試驗(yàn)。

（4）由于膜自重很小，而且結(jié)構(gòu)屬于柔軟體系，自振周期長(zhǎng)，根據(jù)公式地震慣性力可知質(zhì)量較小，自振周期較大時(shí)地震作用很小，因此可以大幅度地減少地震作用的影響。

3.安裝快捷，檢修方便

（1）鋼支承和膜體的加工都在工廠進(jìn)行，加工質(zhì)量得到可靠保障?，F(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)間段，減少了對(duì)場(chǎng)地的占用。尤其是舊池改造項(xiàng)目可采取結(jié)構(gòu)整體吊裝，不影響池體內(nèi)部的設(shè)備運(yùn)行。

（2）由于工藝上的要求，需要定期對(duì)設(shè)備維修和檢查，可以通過(guò)在邊膜上預(yù)留門和通道的方式解決。

4.美觀性

（1）鋼支承反吊膜結(jié)構(gòu)可根據(jù)場(chǎng)地條件的不同，設(shè)計(jì)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的外觀，充分顯示了柔性結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

（2）PTFE膜材的透射率約為12%，在日照下結(jié)構(gòu)內(nèi)部具有通透性和明亮度，能滿足內(nèi)部設(shè)備檢修需要，在夜間燈光照明時(shí)，光線透過(guò)膜材能達(dá)到特殊的建筑效果。

（3）PTFE膜材的表面處理具有良好的自潔性能，限制了灰塵堆積，便于維護(hù)，其抗污染能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)覆蓋材，能使建筑保持清潔的外觀。

（4）鋼結(jié)構(gòu)骨架粗獷壯觀，充滿陽(yáng)剛的力感美，而ＰＴＦＥ膜則外觀優(yōu)雅，顯得輕盈而飄逸。充滿陰柔的曲線美，可謂剛?cè)岵?jì)，相得益彰。在平淡的廠區(qū)必將形成一道亮麗的風(fēng)景線，成為工廠標(biāo)志性建筑，使其充滿工業(yè)現(xiàn)代化的氣息。

綜上所述，氣體治理領(lǐng)域在我國(guó)還是一個(gè)較新的課題，歐洲的發(fā)展已趨成熟，在污水池加蓋工程中鋼支承膜結(jié)構(gòu)得到廣泛應(yīng)用。在我國(guó)傳統(tǒng)的污水池加蓋方式由于防腐蝕性能的缺陷已經(jīng)制約了氣體收集治理的發(fā)展，而耐腐蝕，輕質(zhì)高強(qiáng)，造型多樣和透光性能良好的膜結(jié)構(gòu)頂蓋通過(guò)工程時(shí)間效果理想，值得進(jìn)行擴(kuò)大推廣。