膜结构是一种特殊建筑结构。它是以度柔韧薄膜材料为屋顶, 与及张拉体系相结合, 形成具有一定刚度的空间结构形状,从而承受一定外载荷的一种空间结构形式。
膜结构其实是一种古老的建筑结构形式,早在远古时代, 我们的先人们为了避风雨、 遮烈日,以兽皮作顶,树枝作柱, ***起简易的帐蓬, 这便是最原始的膜结构。进入近代社会以来,人们利用类似的原理, 制作临时性设施,如地质勘探队及野营用的帐蓬,行军及野战医院用帐蓬等, 当时的蓬顶是经简单防水处理的织物, 在强度、稳定性、寿命等方面,均难以达到常规建筑物的要求, 因而人们也没有把这类临时结构当成建筑物看待。
本世纪50~ 60 年代, 随着化学工业的发展, 以聚氯乙烯( PVC) , 聚四氟乙烯( PT FE) ) ) ) 特氟隆为代表的高分子化工产品日渐成熟, 加上复合材料工艺的进步, 使作为屋顶的膜材综合性能得以改善和提高, 为膜结构作为一种建筑形式出现, 打下了良好的物质基础。同时,随着社会的发展和人们生活水平的提高,希望突破传统建筑结构形式和风格的局限,膜结构独特、 新颖的造型顺应了人们的这一愿望, 使膜结构建筑应运而生, 应运而长。1970 年,***大阪万国博览会上,展示了各式各样的膜结构建筑。其方式和风格与传统建筑形成鲜明对照, 引起人们广泛的关注和兴趣。这次博览会,在建筑发展史上,是一个标志,标志着空间膜结构这种柔性结构建筑已成为刚性结构建筑的一种补充,一种发展,并为人们所接受、所喜爱。
其后,膜结构在膜材性能和结构方式等方面, 又获得迅速发展和提高,同时, 计算机技术也延伸到建筑业中, 并广泛用于膜结构建筑的造型设计和结构分析, 使膜结构建筑的设计水平提高,速度加快。这样,在结构强度、 寿命、 防火性能、 抗老化性能、 自洁性能等方面,膜结构建筑均达到一个新水平、 新高度。
1981 年建成的沙特伯吉达国际航空港。,是 80 年代膜结构建筑的代表作之一,其膜面积达42 750m2,由10组共21 个锥体组成,每个锥体平面尺寸达45m @ 45m。
1993 年, 美国新丹佛国际机场落成,其候机大厅、 登机楼等均由膜顶覆盖, 面积达35 000m2, 整个建筑由 17 个单元体构成, 柱跨115m, 长度为 305m; 屋顶采用双层膜结构,外膜用特氟隆, 内膜用聚酯纤维涂覆图聚氯乙烯复合材料, 外膜单位重量1 185g/ m2，内膜重 265g/ m2, 这样轻型的屋顶材料和大跨度结构, 是其它材料很难做到的。1996 年,第26 届会在美国亚特***举行,其椭圆形主会场平面尺寸为235m @186m,总面积达43 710m2, 全部由膜顶覆盖,人们称之为乔治亚穹顶( Georgia Dome)。1997 年, 上海举行的全国第八届运动会主场, 可容纳8 万名观众, 其看台为膜顶蓬, 今年5 月建成的天津保税区区门标, 主体部分为膜结构, 长沙世界之窗剧场则全为膜结构,这些工程将膜结构建筑展现在国人面前。
