膜结构的发展史
国外膜技术概述
国外膜技术概述近年来，随着企业和政府组织对环境保护的重视，国外膜技术的应用也变得越来越广泛。
膜技术作为一种新型的环保技术，具有防污、净化和节能的特点，已经成为现代工业应用中的重要技术。
本文介绍了国外膜技术的发展历程、应用领域及其优势，以及国外膜技术发展趋势，为企业和政府组织在节能减排、环境保护和污染治理等领域提供一些参考。
一、国外膜技术的发展历程膜技术虽然源于20世纪60年代，但其实在有记录以来，膜技术就存在。
古希腊、古罗马时期，膜技术已被人们用于饮用水纯化、污水处理、提取溶液中的某些元素等方面。
20世纪六十年代，美国政府开始关注环保问题，美国科学家开始研发新型的膜技术，其中包括静电膜、滤膜以及分子接驳膜等。
其中，分子接驳膜是由多层聚合物膜片组成的膜结构，具有体积小、分离选择性高等特点，这种技术开始成为当时最为流行的膜技术。
二、国外膜技术的应用领域国外膜技术的应用领域涵盖了食品、农业、化工、热力学、核工业、制药等，广泛应用于各行各业。
其中，食品工业中的应用范围很广，包括生物催化、营养功能等；农业工业应用有土壤改良、新品种育种、植物病理学等；化工行业则应用于能源利用、太阳能利用、地下渗滤以及水处理等；热力学行业利用膜技术完成分解反应、浓缩反应等；核工业利用技术处理放射性废物和核污染；制药行业中可以利用膜技术实现精细化工作，如药物分离、溶质检测等。
三、国外膜技术的优势国外膜技术的优势主要体现在以下几个方面：（1）膜技术具有良好的防污效果，可有效减少污染物的排放，对环境保护有积极的作用；（2）膜技术在能源方面有非常大的效果，可以减少能源消耗；（3）膜技术可以减少生产过程中的浪费，有效提高生产率；（4）膜技术有可持续发展的特性，能够满足当前及未来可持续发展的需求。
四、国外膜技术的发展趋势随着科技的发展，膜技术的发展也在不断改进，其发展主要表现在以下几个方面：（1）膜材料的新型材料研究：与传统膜材料相比，新型膜材料表现出更好的气体和液体透过性能，此外，新型膜材料也拥有更低的渗透力，以及更高的热稳定性和抗化学性能；（2）复合膜技术的发展：复合膜技术不仅能够满足膜过滤的要求，而且还具有防污净化等功能；（3）膜膜表面修饰技术的发展：膜表面的修饰能够提高膜的选择性，以及液体的过滤效率；（4）膜过滤技术的发展：膜过滤技术是一种物理过滤技术，是常用的膜技术，它能够满足各种不同的应用要求。
建筑模结构及膜材料发展
建筑模结构及膜材料发展摘要一九七零年，日本大阪博览会的美国馆和富士馆全部运用了膜结构建筑，引发了建筑界的瞩目。
在之后的几十年中，建筑膜结构得到了飞速的进展。
大多数的膜结构由钢材与和索组成，其他与膜的膜结构也慢慢朝着功能和智能化。
膜材具备轻巧美观的特点；透光节能，环保，阻燃性能优势；防污自洁性能；安全，生命周期长等特征。
根据相应的优势，建筑崭露头角。
膜结构被叫做是“二十一世纪的建筑”。
他们用于大规模体育场馆，入口廊道，商场，赌场，停车场，展览厅和植物园等。
本文介绍了近年来国内外膜结构材料的发展及其在建筑领域的应用，并对几类主要产品以及不同生产商生产的同类产品进行了性能对比，通过各类产品的优劣性对比，并且从构造和受力特点上分析了膜结构的3种形式，详细介绍了PTFE建筑膜材、PVC类建筑膜材和其他几种特殊的建筑膜材的性能特点。
阐述了新型建筑膜材的发展现状和新产品以及它们在世界范围内的应用实例，并对我国建筑膜材的发展进行展望。
希望我国的膜结构建筑技术能更上一层楼，在膜材料生产技术上能逐渐走上国产化，生产出中国造的“膜材料”关键词建筑；膜；材料；发展1 前言膜结构的历史能够回忆到古代树木制成的帐篷，然后固定在支撑树皮或野兽皮肤上。
现代膜结构被广泛应用于从一九七零年大阪世界博览会建筑上开始，由于膜结构的标志性建筑---美国馆以及富士博物馆引起了全球的注重，从那以后，膜结构获得了飞速进展。
在那个时候，根据专家的估计，从一九七零年到一九九六年，全球上大概有一百五十个大规模的膜结构建筑。
目前，由于建筑膜结构新颖美观，被大量应用到各种大跨度建筑，重量轻，跨度大，抗震性优，施工方便，全面通过自然光。
他们被叫做是“二十一世纪的绿色建筑”。
根据相应的优势，与建筑结构相匹配的建筑膜材也逐渐崭露头角。
其重量轻，强度高，阻燃，防污，自洁，透光性好，安全使用寿命长，是膜结构中的重要材料。
现阶段，膜正在慢慢朝着功能化和智能化进展。
索膜结构体育馆发展综述
索膜结构体育馆发展综述【摘要】索膜结构是一种新型的建筑结构形式，本文总结了国内外索膜结构的发展及部分著名的索膜结构建筑的特点，阐述了索膜结构的现状，分析了索膜结构的设计和施工技术，并根据建筑业特点分析了所膜结构未来发展趋势。
论文关键词：索膜结构,结构特点,发展趋势索膜结构体系起源于远古时代人类居住的帐篷（支杆、绳索与兽皮构成的建筑物），到20世纪70年代以后，高强、防水、透光且表面光洁、易清洗、抗老化的建筑膜材料的出现，加之工程计算科学的飞速发展，索膜建筑结构体系东山再起，现已大量用于滨海旅游、博览会、文艺、体育等大空间的公共建筑上。
因为索膜建筑具有易建、易拆、易搬迁、易更新、充分利用阳光、空气以及与自然环境融合等特长，成为21世纪“绿色建筑体系”的宠儿。
纵观索膜结构的发展历史，可分为以下几个阶段：1.1 膜结构的出现膜结构（Membrane）是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式，是以充气膜结构的形式出现，世界上第一座充气膜结构建成于1946年，设计者为美国的沃尔特·勃德（W.Bird），这是一座直径为15的充气穹顶。
1967年在德国斯图加特召开的第一届国际充气结构会议，无疑给充气膜结构的发展注入了兴奋剂。
随后各式各样的充气膜结构建筑出现在1970年大阪世界博览会上。
充气膜结构它是以柔性结构体系来承受风荷载和雪荷载等各种外荷载的作用，由于膜结构的特点以及膜材的特殊性，充气膜结构的设计分析过程也不同于以往的钢筋混凝土和钢结构。
充气膜结构的结构计算包括初始形态分析、受荷分析及模态分析等内容。
充气膜结构的结构分析包括3个阶段：忽略其自身微小的自重和自平衡预张力，不承受任何外部荷载的零态；在确定的边界条件及施加预应力的分布和大小后所形成的初始态；在外荷载、自重及考虑材料张力作用的工作态。
它们之间的膜面主应力方向、预张力的大小变化、形态变形过程和趋势等是相互联系、相互制约的，必须从全过程、一体化的角度加以考虑。
关于膜结构在工程应用中的几点探讨
共同受力形式稳定曲面来覆盖建筑空 间， 具有 高度 的形体可
塑性和结构灵活性 ， 是索膜建筑 的代 表和精华 。美国丹佛 国 际机场的候机大楼就是这类结构 的典型工程。
钢板厚度 相接近 ， 但其 密度小 。另 支撑膜 材 的钢杆 、 钢架 与
（） ５ 造型独特美观 。建筑 是一 种凝 固的艺术 ， 具有 艺 它 术和技 术科学的双 重性。膜 结构 建筑在 结构组 合形式 上具 有多样性 ， 其造型也 十分 丰富 ； 膜材 的颜 色也可 以任 意选择 ，
１ 膜 结构 的发展 概况
１１ 膜结构在 国外的发展 ． 膜结 构建筑 的发 展和 纺织 工业 的 发展 是息 息 相关 的。 从国际上来看 ， 膜结构建筑群 的出现大概是在 ２ Ｏ世纪 ６ ｏ年 代后期或 ７ ０年代初 期 ， 至今 已经有 ３ ０多年 的历 史 了， 使 就 用情况看 ， 目前仍保持完好。这充分说 明膜 材的使用 寿命 已 经超过 了３ ０年 ， 到永久性建筑 的要求 。 达
管理工作 。
Hale Waihona Puke 传统的建筑方式相 比较 ， 其经济效益仍是相 当突 出的。
（） ３ 膜结构的施工方便 ， 拆迁及更新改造方便。膜结构建 筑所用材料一般是在工 厂里预制成卷材成品 ， 便于运输 安装 ， 施工 时也不需 要搭设脚 手架 ， 因此施工 方便。另外膜结 构材 料可以很好地承受地震 等破坏力 ； 与常规 的结 构材料 ， ： 、 如 砖
【 文献标识码】 Ｂ
瓦、 水泥 、 钢材等 比较起来 ， 膜材 料建成的屋顶 比较轻巧 ， 容易 拆迁 、 移取 ， 也容易在破损时对其进行更新 改造和修复。 （） ４ 膜结构材料可有效节约能源。膜材料作为一种织物 材料 ， 其透光性 很好 ， 光率 在 １ ％左 右 ， 充分 利用 自然 透 ５ 可 光， 对光 的折射 率在 ７ ％ 以上 ， 内光 线柔 和 ， ０ 室 给人 以舒适
膜结构的发展史
膜结构的发展史近年来，膜结构建筑在现代建筑领域中日益受到关注和重视。
膜结构凭借其轻巧、灵活和美观的特点，在体育场馆、展览馆、商业中心等各种建筑类型中广泛应用。
然而，膜结构并非新生事物，其历史可以追溯到古代。
本文将探索膜结构的发展史，了解其起源、演变和现代应用。
一、膜结构的起源膜结构最早的起源可以追溯到古代文明时期。
古代人们开始使用皮革、毛皮等材料制作帐篷、遮阳篷等简单的膜结构。
这些膜结构主要用于提供临时的住所或遮蔽阳光，既轻巧又便于携带。
例如，蒙古族的蒙古包就是一种典型的膜结构建筑，以其独特的设计和快速搭建而闻名。
二、膜结构的演变随着科技和建筑技术的发展，膜结构得以进一步演变和改进。
在19世纪，由于纺织技术的进步，人们开始使用帆布等可塑性较强的材料来构建膜结构。
这些材料具有很大的伸展性和抗张力，非常适合用于建筑膜结构。
著名的建筑师如楠克-韦尔纳-福斯特（Frei Otto）和巴克明斯特-富勒（R. Buckminster Fuller）在膜结构的研究和实践中做出了重要贡献。
三、现代膜结构的应用随着科学技术的进步和材料技术的发展，现代膜结构的应用越来越广泛。
膜结构建筑被广泛应用于各种场所，如体育场馆、文化中心、商业中心和展览馆等。
同样，膜结构也被用于建造永久性建筑和地标性建筑。
这些膜结构建筑具有良好的可塑性、透光性和透气性，能够创造出独特的空间效果。
膜结构的发展离不开材料技术的支持。
现在，建筑师可以选择使用聚酯膜、聚氨酯膜或聚四氟乙烯（PTFE）膜等材料，以满足不同项目的需求。
这些材料具有优异的抗张强度、抗紫外线和抗腐蚀性能，同时也具备一定的防火性能。
四、膜结构的未来展望随着建筑行业对于可持续发展和环保建筑的追求，膜结构将继续得到广泛应用，并在未来发挥更大的作用。
随着科技的不断进步，新型材料和新的设计理念将给膜结构带来新的突破。
未来，我们有理由相信，膜结构将在建筑领域中发挥更大的创造力，并为人们创造更加美好的空间体验。
建筑结构专家谈膜结构发展状况
它以 １ ２根穿 出屋 面高 达 １ ０米 的桅 杆 ， 吊面积 ０ 悬 ８万 平 方米 的膜 材机 构 。在新 旧世纪 交 替 只 际 ， 人 们 以膜结 构 来显 示 现代 建 筑 技 术 与材 料 科 学 的发
展水 平 。 世 界先 进 水平 相 比 。中 国膜 结 构 尚处 于 起步
种 以基 材 和外 敷涂 层 、 面层 组成 的复合 材料 。基
材 为 膜 材 提 供 抗 拉 与 抗 撕 裂 的 强（ 下转 第 ２ Ｏ页）
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材 研 讨 会 暨 全 球 首 创 布 面 石 膏 板 、洁 净 板 发 布
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国 际 高 科 技 节 能 环 保 建
型体育 馆 ， 在北 美 就 建 了 ９座 。 其结 构 形 式 都是 扁
构 ．覆 盖 材料 采
用 了 当 时最 先 进 的 聚 四氟 乙烯（Ｔ Ｅ涂 层 的玻 璃 ＰＦ）
纤维 织 物 。 为 空气 支承 的替 代 ． 作 出现 了一 种膜 结
用 先 进 的 Ｅ Ｆ （ 一 四氟 乙烯共 聚物） Ｐ Ｅ Ｌ烯 膜材 的最
和施 工企 业 已初 具 规 模 ，这 一 切 都 为我 国膜结 构
的飞跃 发 展打 下基 础 。 蓝 天教 授介 绍 说 ．膜结 构 所 用 的建 筑 织 物是
膜结构在我国的兴起、发展与启示
定刚度 、能够覆盖大跨度 空间的结构体系 。膜结构 以 １ ７ ９ ０年 目本 大 阪 万 国博 览 会 的美 国 馆 为 标 志 ， 这 个 似 椭 圆 形 （４ ×８ 、 ｍ 的展览馆是世 界上第一个大 跨度 的空 气支承膜 １０ ３ ５ ） 的结构 ， 以后膜结构 不胫 而走 ，以美 国庞 提亚 克的 “ 银色穹 顶 ”为代表 的大 型体育馆 ，在 北美就建 了 ９座 ，其结构形式
维普资讯
２ ０ 年 第６期 ０８ （ 总第 １ ６期 ） Ｏ
大 众 科 技
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Ｎｏ６， ０ ８ ． ２ ０
（ ｍｕａｉ ｌ Ｎ ．０ ） Ｃｕ ｌｔ ｅｙ ｏ１ ６ ｖ
膜 结构 在我 国的兴起 、 发展 与启示
姚 子 军
（ 湖南文理 学院 ，湖 南 常德 ４ ５ ０ ） １０ ３
【 摘 要 】文章介绍 了膜结构 的鲜 明特点 与应 用领域 ，总结 了膜结构建筑在我 国的兴起与发展过程 ，描绘 了我 国 目前膜 结
构行业 的发展现 状 ，针 对膜结构在我 国的应 用过程 中 出现 的问题提 出了自己的见解。
膜 结构作为一种 全新 的建筑 结构形式 ，集 建筑学 、结构 力学、精细化 工与材料科学 、计算机技术 等为一体 ，具 有很
高 技 术 含 量 。膜 结 构 自重 轻 、 跨 度 大 、施 工 工 期 短 、便 于 工 厂化生产 、制 作、安装简 易 以及经济效益 良好 ，而且具 有较
好 的耐久性 、耐火性、透光 性与 白沽性 ，因此是一种理 想而 富 有 生 命 力 的结 构 形 式 。 １ 艺术性 ． 建筑造型活 泼优 美 ，富有 时代气息 。其 曲面可 以随着 建 筑 师的设计需要任意变化 ，结合整 体环 境，充分发挥想象力 ， 建造 出标志 性的形象工程 。打破 了传统 的纯直线建筑形 式 ， 具有独特 的优美 曲面造 型，清晰体现 结构力与美 的结合，呈 现 给 人 们 以耳 目一 新 的感 受 。
膜结构简单介绍
膜结构简单介绍膜结构（MembraneStructure），也即张拉膜结构（TesionedMembraneStructure），是依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状而构成的稳定的承力体系。
膜材只能承受拉力而不能受压和弯曲，其曲面稳定性是依靠互反向的曲率来保障，因此需制作成凹凸的空间曲面，故习惯上又称空间膜结构。
古老的膜结构在公元前几千年就已经出现，最早是由天然枝条和兽皮搭成的帐篷（Pavilion），然后发展到由铁木和帆布制作成各种各样的形状。
但是，从欧洲古罗马帝国、中国汉朝时代到十九世纪末，膜结构几乎处于一个停滞发展的阶段。
直到第二次工业革命，化学工业和工程力学迅速发展，高分子合成材料技术得到大力改进，膜材料摆脱茹毛饮血的状况，现代膜结构才开始蓬勃发展。
另外，两次世界大战也加快了膜结构的发展。
1917年美国兰彻斯特建议利用新发明的电力鼓风机将膜布吹胀，作野战医院，但没有真正成为使用的产品。
1946年，一位名为贝尔德的人为美国军方做了一个直径15m圆形充气的雷达罩，由此而衍生出了新的膜结构工业产业。
最受人注目的是1967年FreiOtto设计的加拿大蒙特利尔博览会上的西德馆，其以轻质透明有机织片作为顶部结构，开了膜结构商业化的先河。
1970年日本大阪万国博览会上一座气承式膜结构的拟椭圆形美国馆（尺寸140×83.5m），首次采用了聚氯乙烯（PVC）涂层的玻璃纤维织物，这是世界上第一个大跨度的膜结构。
以后，膜结构象雨后春笋，迅速发展。
膜结构是随着现代科学技术发展起来的全新建筑技术表现形式，是材料科学、建筑学、结构力学以及现代环境学高速发展的综合产物。
20世纪60年代随着现代柔性建筑材料的发展，建筑师们从帐篷着一最古老的简单建筑结构出发，构造出了魔幻般的形式——膜结构。
它可以构成单曲面，多曲面等不同建筑结构形式，满足了建筑师们对建筑与美学高度统一的要求。
柔性材料具有透光和防紫外线功能，在一些室外建筑和环境小品中得到广泛的应用。
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膜结构的发展历史
世界上第一座充气STRONG>膜结构建成于1946年，设计者为美国的沃尔特·勃德（W.Bird），这是一座直径为15m的充气穹顶。
1967年在德国斯图加特召开的第一届国际充气结构会议，无疑给充气膜结构的发展注入了兴奋剂。
随后各式各样的充气膜结构建筑出现在1970年大阪世界博览会上。
其中具有代表性的有盖格尔设计的美国馆（137m×78m卵形），以及川口卫设计的香肠形充气构件膜结构。
后来人们认为70年大阪博览会是把膜结构系统地、商业性地向外界介绍的开始。
大阪博览会展示了人们可以用膜结构建造永久性建筑。
而70年代初美国盖格尔-勃格公司（Geiger-Berger Associates）开发出的符合美国永久建筑规范的特氟隆（Teflon）膜材料为膜结构广泛应用于永久、半永久性建筑奠定了物质基础。
之后，用特氟隆材料做成的室内充气式膜结构相继出现在大中型体育馆中，如1975年建成的密歇根州庞蒂亚克“银色穹顶”（椭圆形220×159m），1988年建成的日本东京体育馆（室内净面积4，6767㎡）。
构跨度在25m左右，用于联合公园多功能展厅。
由于张拉膜结构是通过边界条件给膜材施加一定的预张应力，以抵抗外部荷载的作用，因此在一定初始条件（边界条件和应力条件）下，其初始形状的确定、在外荷载作用下膜中应力分布与变形以及怎样用二维的膜材料来模拟三维的空间曲面等一系列复杂的问题，都需要有计算来确定，所以张拉膜结构的发展离不开计算机技术的进步和新算法的提出。
目前国外一些先进的膜结构设计制作软件已非常完善，人们可以通过图形显示看到各种初始条件和外荷载作用下的形状与变形，并能计算任一点的应力状态，使找形（初始形状分析）、裁剪和受力分析集成一体化，使得膜结构的设计大为简便，它不
但能分析整个施工过程中各个不同结构的稳定性和膜中应力，而且能精确计算由于调
节索或柱而产生的次生应力，完全可以避免各种不利荷载式况产生的不测后果。
因此计算机技术的迅猛发展为张拉膜结构的应用开辟了广阔的前景。
而特氟隆膜摸材料的研制成功也极大地推动了张拉膜结构的应用。
比较著名的有沙特阿拉伯吉达国
际航空港、沙特阿拉伯利雅得体育馆、加拿大林德塞公园水族馆、英国温布尔登室内
网球馆、美国新丹佛国际机场等。
膜结构是建筑结构中最新发展起来的一种形式，以性能优良的织物为基材，利用柔性钢索或刚性支撑结构将面绷紧，从而形成具有一定刚度、能够覆盖大
跨度空间的结构体系。
膜材的最大特点是强度高、耐久性好、防火难燃、自洁
性好，不受紫外线影响，使用寿命在15～25年，具有高透光率，对热能反射
率73%，热吸收量很少。
这种独特的结构有着无限的潜力，能适应各种功能，具有强大的生命力，必将成为21世纪建筑结构发展的主流。