在进行膜结构单体建筑方案设计时，考虑结构体系的合理性至关重要。这涉及到以下几个关键方面：

1. 结构选型与形态设计：

   - 根据建筑物的使用功能、规模、造型要求及场地条件，选择最适合的膜结构体系，如骨架支承式、索系支承式、空气支承式等。每种体系各有其特点和适用范围，应综合考虑结构性能、施工难度、经济性、美观性等因素做出决策。

   - 结合建筑功能和美学需求，设计合理的膜面形态。这包括膜面的曲率分布、高程变化、开洞布局等，以优化结构受力、减小膜材应力集中、提高整体稳定性和视觉效果。

2. 荷载分析与结构计算：

   - 全面考虑建筑所承受的各种荷载，包括自重、风荷载、雪荷载、地震荷载、温度荷载、预应力荷载、活荷载等，进行详细的荷载分析和组合。

   - 运用适当的结构分析方法（如有限元法），对膜结构进行静力分析、动力分析（如风振分析、地震响应分析）、稳定性分析等，确保结构在各种工况下的安全性和适用性。

   - 根据计算结果，调整结构参数（如膜材预应力、索力、杆件截面等），优化结构设计，达到最佳的材料利用率和经济效益。

3. 膜材选择与裁剪设计：

   - 根据建筑物的功能要求、环境条件、使用寿命等因素，选择具有适当强度、耐久性、防火性、透光性、自洁性等特性的膜材。

   - 进行膜材的应力-应变分析，确保膜材在正常使用和极限状态下均处于安全范围内，避免过早老化或破坏。

   - 根据膜面形态和受力特点，进行膜材的裁剪设计，尽量减少接缝数量，优化接缝布局，降低接缝处的应力集中，提高结构的整体性和防水性能。

4. 节点设计与连接构造：

   - 对于骨架支承式和索系支承式膜结构，节点是结构体系中的关键部位，应进行精细化设计，确保节点的强度、刚度、稳定性和耐久性。节点设计应考虑制造、运输、安装的便利性，以及维护、更换的可能性。

   - 膜材与骨架或索的连接应牢固可靠，采用适当的连接方式（如焊接、机械固定、胶粘等），并进行必要的密封处理，防止雨水渗漏和气密性损失。

5. 施工与维护考虑：

   - 结构设计应充分考虑施工的可行性，如膜材的现场展开、张拉、固定，骨架或索的吊装、定位、张拉等工序，确保施工过程的安全、高效。

   - 设计应包含必要的维护措施，如膜材清洗、修补、更换，结构检查、加固、更新等，以保证膜结构在全生命周期内的性能和美观。

综上所述，膜结构单体建筑方案设计时，结构体系的合理性体现在结构选型、荷载分析、膜材选择、裁剪设计、节点设计、施工与维护等多个环节的综合考量和优化。通过严谨的结构设计，确保膜结构建筑在功能、安全、经济、美观等方面的优秀表现。