中國現代空間結構的發(fā)展受到了西方國家先進(jìn)技術(shù)的影響。近幾年來(lái)，在膜結構應用上顯示了活躍的趨勢。雖然一開(kāi)始工程規模不大，但已逐漸擴展到更大的面積和跨度。

在過(guò)去十年中，中國的許多城市都在籌劃建設新的體育設施。由于其重量很輕的優(yōu)點(diǎn)，膜結構往往被采用。體育建筑可以說(shuō)是膜結構在中國應用的突破口。1997年之前，只建造了少量的小型與中型的膜結構，1997年在上海舉行的第七屆全國運動(dòng)會(huì )，膜結構被用在主體育場(chǎng)的看臺挑篷，總面積達36100m2。這是中國第一次將膜材制成的屋頂用在大面積的永久性建筑上，具有深遠的影響。當時(shí)涂PTFE的玻璃纖維膜材和工程安裝還借助于國外鵬騰公司的力量。

頤中體育場(chǎng)座落在山東省的濱海城市青島，這是中國第一個(gè)靠自己力量設計與施工的大型膜結構體育場(chǎng)，外包尺寸為266m×180m，可容納6萬(wàn)觀(guān)眾。懸挑40m的屋蓋是一個(gè)包括膜、索和鋼支承結構的典型張拉體系，整個(gè)屋蓋由70個(gè)錐形索膜單元組成，總面積為30000m2。

環(huán)顧整個(gè)中國大地，新的體育中心正在一個(gè)接一個(gè)的規劃，膜結構成為覆蓋主體育場(chǎng)的優(yōu)選，估計已有十多個(gè)體育場(chǎng)采用。在大城市中有上海(虹口區足球場(chǎng))、武漢、鄭州和廣州，在中小城市有煙臺、威海和蕪湖。另一個(gè)適宜采用膜結構的對象是室內體育館，在中國還剛開(kāi)始。在華北的秦皇島體育館是第一個(gè)采用雙層膜的工程，其平面呈橢圓形，長(cháng)短軸各為112m與98m。最近的一個(gè)實(shí)例是成都的水上樂(lè )園。這個(gè)有20000m2的大型建筑用來(lái)作為死海漂浮運動(dòng)。一系列拱形鋼桁架跨越115m，上覆以PVC聚酯織物。

膜結構曾被用于覆蓋一些室內或室外的演出設施。大部分是由鋼框架支承的張拉膜結構。建成的實(shí)例有：長(cháng)沙世界之窗劇場(chǎng)(3500m2)、深圳歡樂(lè )谷中心表演場(chǎng)(5800m2)、廣州海洋世界海豚館（2840m2）和天津泰豐風(fēng)雨劇場(chǎng)(1000m2)等。世界之窗劇場(chǎng)建成于1998年，是早期采用PVC覆面膜材的工程之一。

由于圖內和國際上交流的擴展，需要許多新型的會(huì )議與展覽建筑。1999年在深圳召開(kāi)了中國高新技術(shù)成果交易會(huì )，有兩個(gè)面積為2400m2的館采用了膜屋蓋，顯示了其輕質(zhì)與透光的突出優(yōu)點(diǎn)。在海南省的小鎮博鰲，由于有全世界重要人物參加的一系列高層會(huì )議在此舉行而聞名。主會(huì )場(chǎng)即采用了膜結構，施工工期十分緊迫，4000m2的膜屋蓋在40天內完工。鋼結構內外兩邊采用雙層的PTFE玻璃纖維織物覆蓋。

揚州唯美膜結構的膜結構可用來(lái)覆蓋各種不同的小型建筑，如加油站、收費站、服務(wù)中心、大門(mén)入口以及遮陽(yáng)設施等。雖然每個(gè)工程的面積只有幾百平方米，但工程的數量很多，把全國的工程加起來(lái)，膜的數量就很可觀(guān)了。

中國膜材十年仍未突破

膜結構只有在材料問(wèn)題得到解決之后才得以大量推廣應用，因此關(guān)鍵問(wèn)題是要提供滿(mǎn)足功能要求、耐久性好與經(jīng)濟的膜材。用于膜結構有二種主要建筑織物，即涂敷聚四氟乙烯（PTFE）的玻璃纖維織物和涂敷聚乙烯（PVC）的聚酯織物。PTFE玻璃纖維織物具有強度高、半透明、耐火不燃以及自潔性好等優(yōu)點(diǎn)。雖然材料的保證年限是25年，但按照實(shí)際使用的經(jīng)驗，其期望的使用壽命將會(huì )更長(cháng)。玻璃纖維膜材的唯一缺點(diǎn)是價(jià)格較貴。PVC聚酯織物與玻璃纖維織物相比，其強度等性能稍差，使用年限也較短，但價(jià)格卻很便宜，大約在1/5左右。加了改進(jìn)其性能可在涂層外再加一層面層，聚偏氟乙烯（PVF）或聚偏二氟乙烯（PVDF）。這種面層能保護織物抵抗紫外線(xiàn)的侵蝕，并改進(jìn)其自潔性。

膜結構公司大量涌現

當前中國已出現了專(zhuān)門(mén)從事于膜結構制作與安裝的企業(yè),主要的有北京紐曼帝萊蒙膜建筑技術(shù)有限公司、揚州唯美膜結構有限公司等,它們都具有設計與生產(chǎn)的能力并已經(jīng)在國內建造了一些PVC涂層織物的膜結構工程。最近的實(shí)例有青島頤中體育場(chǎng)和鄭州航海體育場(chǎng)的看臺挑篷，面積都有上萬(wàn)平方米。過(guò)去一年中，引人注目的是在膜結構制造業(yè)中涌現了不少大大小小的廠(chǎng)家，估計至少有五十家，大部分位于中國的沿海城市。

值得注意的是,國外的膜材和膜結構制造商也紛紛在中國設立辦事處、代理商甚至合資企業(yè)。在膜材方面有法國的法拉利(Ferrari)、德國的米樂(lè )(Mehler)、比利時(shí)的希運(Sioen、德國的濟豐(C+M)膜結構公司、歐洲的Skyspan公司等。日本的太陽(yáng)工業(yè)(Taiyo Kogyo)公司已在北京設立了辦事處，并在上海設立了制造工廠(chǎng)。這充分說(shuō)明中國這個(gè)廣闊的潛在市場(chǎng)也吸引了國外企業(yè)的興趣。

缺乏標準和規范

要在中國進(jìn)一步推廣膜結構的應用，最主要的措施之一就是要制定標準和規范。由于大多數建筑師和工程師對這種新結構還不熟悉，標準規范可以作為設計與施工的指南。另外，這些技術(shù)文件將對制作與安裝提出要求，并對允許誤差作出規定。這將有助于保證膜結構的工程質(zhì)量。

幾年前，一些研究機構和高等學(xué)校已從事膜結構的研究與開(kāi)發(fā)，并建立了技術(shù)儲備。大規模的膜結構建設也為制作與安裝提供了有益的經(jīng)驗。此外，美國、日本、法國等先進(jìn)國家所制定的規范標準也是可貴的參考。所有這些有利條件為在中國編制一本技術(shù)規程做好了準備。在空間結構協(xié)會(huì )主持下，\"膜結構技術(shù)規程\"編制組于2001年9月成立，編制組成員包括了研究院、設計院、大學(xué)和制造廠(chǎng)的代表。此后，編制組進(jìn)行了大量的編寫(xiě)工作。規程的草案在全國范圍內征求意見(jiàn)并通過(guò)了專(zhuān)家組的審查。規程的主要內容包括：總則與基本規定、材料、結構分析、構造、制作、安裝、工程驗收以及維護和保養。這個(gè)規程將報送中國工程建設標準化協(xié)會(huì )批準，可用于所有膜結構的設計與施工。

發(fā)展過(guò)程艱難但前景樂(lè )觀(guān)

從多年來(lái)國內外的實(shí)踐經(jīng)驗來(lái)看，膜結構具有強大的生命力，必將是21世紀建筑結構發(fā)展的主流。預計最能發(fā)揮膜結構優(yōu)勢的應用領(lǐng)域有：

▲輕巧而美觀(guān)的膜結構用于敞開(kāi)或半敞開(kāi)建筑物的遮蔽屋蓋尤為適宜。近年來(lái)在足球、田徑等比賽的體育場(chǎng)中,越來(lái)越多的看臺挑篷都采用膜結構。國外很多露天劇院的舞臺、博覽會(huì )的展覽館也都以膜材作為頂蓋。在我國廣大地區的農貿市場(chǎng)也可大力推廣膜結構。

▲各種類(lèi)型的生產(chǎn)廠(chǎng)房與倉庫,其尺寸都比較規則,因而可采用膜結構并加以定型化、商品化。這種建筑有運輸、拆裝方便的優(yōu)點(diǎn),對于緊急救災或災后重建也十分有用。

▲在改造原有建筑物時(shí),膜結構的自重輕是很大的優(yōu)點(diǎn),可以用來(lái)代替傳統的屋蓋。它也可用來(lái)連接毗鄰的房屋,例如在商場(chǎng)、廣場(chǎng)、校園中,這將有效地擴大其建筑空間。

中國膜結構的發(fā)展規模是十分鼓舞人心的，從1995年開(kāi)始，當年只造了一個(gè)面積為3300m2的膜結構。從1996至2001年，六年內建造的膜結構估計達370,000m2。由于一些大型體育場(chǎng)的建成，膜結構的建設以平均每年20%的速度增長(cháng)。2003年建造的膜結構約為180,000m2。當膜結構第一次用于上海體育場(chǎng)時(shí)，恐怕有很少人會(huì )看到這在推動(dòng)膜結構發(fā)展的潛力。此后，膜材被用在大小不等的體育場(chǎng)篷蓋上，并占據了膜結構相當大的份額。最近廣州新白云機場(chǎng)候機樓采用了膜材作為屋蓋的一部分，就有巨大的58,000m2面積。候機大樓很可能成為膜結構的另一個(gè)潛在應用對象，因此有理由預測中國的膜結構將繼續以每年15-20%速度增長(cháng)。