膜结构的发展过程是怎样的?

世界上最早的膜结构建筑出现在大阪世博会1970,此后膜结构建筑得到了极大的发展。

1975年,美国密歇根州庞蒂亚克建造了一座平面尺寸为243.9X183m的银色穹顶。这是承重膜结构首次应用于永久性大型体育馆。随后,在北美建造了9个类似的膜结构,包括美国的明尼阿波利斯和加拿大的温哥华。虽然也出现过几次像这样令人不愉快的充气结构倒塌事件,但膜结构最终还是进入了永久性建筑的行列。在徘徊了10多年后,日本在1988年修建东京侯元棒球场时也采用了气垫膜结构。

1986之后,美国建造的大型体育场都没有使用过空气膜结构。对于一些已经建成的场馆,膜材达到保证使用年限,需要改建时不再考虑承重膜结构。但由于造价低、安装方便,承气膜结构在中小跨度的体育馆、网球场、仓库中仍然很受欢迎。

位于被称为日本雪国的秋田县,积雪最深处可达150cm。天穹体育馆建于1990,外形由球体切割而成,长边130m,短边100m。这座体育馆的设计理念来自当地著名的雪洞,但置身其中却感觉像是置身户外。屋盖承重为正交网格空间拱体系,采用长向带钢索的空腹拱,短向钢管拱。纵向钢索用来对膜面施加张力,同时与屋顶上的骨架形成V型槽,方便雪滑下。紧靠屋顶的钢管拱作为输送暖风的通道,既起到融雪的作用,又解决了膜面结露的问题。膜材料为单层玻璃纤维织物,透光率可达10%。在田野里仰望屋顶,给人一种通透明亮的感觉。秋田天空穹顶是寒冷地区建造大跨度膜结构的成功范例。

在世界上众多纪念性建筑中,英国建造的千年穹顶尤为突出。当2000年午夜的钟声响起时,伦敦泰晤士河畔五彩缤纷的焰火照亮了银白穹顶的千禧穹顶,迎接了新千年的到来。这个直径为320米的球形屋顶由12根高100米的桅杆支撑在高山上,采用膜结构建筑。正是这个穹顶体现了20世纪建筑技术的精髓,用它来迎接新世纪真的很合适。“水立方”是世界上最大的膜结构工程,建筑外观世界第一。

先进的环保节能ETFE(四氟乙烯膜材料)。2008年北京奥运会标志性建筑之一。它们与国家体育场一起位于北京中轴线北端的两侧,形成了北京历史文化名城较为完整的形象。