張拉膜結構建筑之所以能滿足大跨度自由空間的技術要求，關鍵的一點就是其有效的空間預張力系統。有人把張拉膜結構建筑稱為預應力軟殼，是預張力使軟殼各個部分（索、膜）在不利荷載下的內力始終大于零（永遠處于拉伸狀態），從而使軟殼成為空間整體工作的結構媒體和建筑圍合材料，雙棲于建筑與結構兩界。預張力在張拉膜結構建筑中的關鍵作用是：
膜結構的 次集中展示并引起社會廣泛關注與興趣的是在1970年日本大阪萬國博覽會上。由于日本是個多地震，且博覽會會址的地址條件較差，各國與工程 師便紛紛選擇了膜結構這種自重輕、抗震性能好、施工速度快且形態各異的結構形式作為臨時展館，如巨大而扁平的美國館、彩虹狀的富士館、蘑菇形的休息大廳、 云一樣的節日廣場等。后來人們普遍認為這次博覽會是薄膜結構系統的、商業的向外界展示的開始，是建筑業的一次個革命。猶如1851年倫敦博覽會上水晶宮向 人們展示工業化時代建筑的來臨一樣，該次博覽會表明柔性結構體系已成為一種重要的空結構形式，并展示出了其廣泛的應用前景。

膜結構是建筑結構中新發展起來的一種形式，它以性能優良的織物為材料，或是向膜內充氣，由空氣壓力支撐膜面，或是利用柔性鋼索或剛性支撐結構將面繃緊，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結構體系。自從1970年代以來， 膜結構在國外已逐漸應用于體育建筑、商場、展覽中心、交通服務設施等大跨度建筑中。 膜結構已成為結構設計選型中的一個主要方案。成為化纖紡織品應用的一個重要領域。近年來在中國建筑 結構中也有長足的進展。 大阪萬國博覽會中的美國館采用了氣承式空氣 膜結構。這個擬橢圓形、軸線尺寸為 140m×83.5m的展覽館是世界上個大跨度的 膜結構，而且是采用了聚氯乙烯(PVC)涂層的玻璃纖維織物。作為一種真正的現代工程結構，大阪萬國博覽會的展覽館標志著 膜結構時代的開始。自此以后， 膜結構在世界范圍內得到了迅猛的發展。從跨度來說,美國龐提亞克的"銀色穹頂"氣承式空氣 膜結構的平面有234.9m×183m,開始采用聚四乙烯(PTFE)涂層的玻璃纖維織物，類似的大型體育館在北美就建了九座。從面積來說,沙特阿拉伯吉大機場候機大廳的懸掛膜結構占地42萬m2。作為 膜結構一種新形式，索穹頂于1988年先用在漢城的體操館與擊劍館，其后又在一些體育建筑中得到推廣。千年穹頂以其特的 膜結構，顯示了當今建筑技術與材料科學的發展水平。

膜結構建筑的膜面屋頂和其他屋頂材料相比不易積雪，只要有比較小的傾斜角度積雪就會自動滑落。而且，由于膜材料的熱傳導率較小，如果采用融雪設備可以進行細致的融雪操作，充分發揮加熱裝置的效果，屋頂坡度可以更小。
膜結構中的膜材是一種具有高強度、柔韌性好的薄膜材料，膜結構建筑具有耐熱性、耐氣候性、耐藥物性、高強度、防火等特性，因此，對抗多雪天氣，自然是不在話下了。

而人類進入21世紀，萬物向前發展，我們該如何理解、構思、創造和建設我們的生活空間，使之更加的無暇呢 ?通過人類的思考和努力，創造了氣象萬千的自然與人文景觀，久居樊籬下，復得返自然。陽光、空氣、綠草水溪，人造景觀把人們帶入了五彩繽紛的世界中。以人 為本，已是現代建筑環境學遵守的宗旨，是現代化城市建設必須遵守的原則。建筑環境與可持續發展具有鮮明的時代特征。現代化的城市是景觀環境的依 托，而環境的主體和服務目標則是現代人。建筑環境作為一種重要的社會文化，是人類的理想與意志的外在體現，也是時代特征和地域文化的有機結合同時，建筑環 境也與社會生產力的發展以及當代科學技術水平密切相關。膜結構是隨著現代科學技術發展起來的全新建筑技術表現形式，是材料科學、建筑學、結構力學以及現代 環境學高速發展的綜合產物，而水立方也是膜結構工程高速發展的代表所在。
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