在现代建筑设计中，无梁拱形屋顶以其独特的力学性能和美学价值受到广泛关注。这种结构形式不仅能够实现大跨度空间覆盖，还能通过合理的材料选择有效应对不同的环境因素，从而提升建筑的可持续性和功能表现。
无梁拱形屋顶的承重与耐久性主要依赖于材料特性。钢材因其高强度与轻量化特点成为常见选择，通过工厂预制可缩短工期，但需注意防腐处理以应对潮湿环境。混凝土则凭借良好的耐火性和耐候性适合极端气候区域，但其自重较大可能增加基础造价。铝合金和复合材料在耐腐蚀和可塑性方面表现突出，适用于滨海或化工园区等特殊场景。
在温度波动显著地区，材料的热胀冷缩系数直接影响结构安全性。例如钢材在低温下易出现冷脆现象，而混凝土可能因反复冻融产生开裂。对于台风频发地带，材料的抗风揭性能和连接节点强度需重点验证。江苏杰达钢结构工程有限公司的实践案例表明，通过风洞试验优化曲面造型，可降低风荷载对拱形屋顶的破坏风险。
空气污染也是重要考量点。工业区的高硫大气会加速金属腐蚀，此时采用氟碳喷涂或热镀锌处理的板材更能保障使用寿命。专业工程师吴仕宽曾指出，在酸雨多发区域，混凝土结构中掺入粉煤灰等掺合料可显著提升抗碳化能力。
环保要求正推动材料创新。再生钢材与低碳混凝土的应用比例逐步提升，部分项目尝试采用竹木复合材料以减少隐含碳排放。采光型FRP板材的引入，在确保结构强度同时改善了室内自然光照，间接降低建筑运行能耗。
值得注意的是，材料选择需综合评估全生命周期成本。某些高价但免维护的材料在30年使用周期内总成本可能低于需频繁维护的传统材料。这种权衡需要结合具体项目的环境特征、预算和使用需求进行专业化测算。
