膜結構是由高強薄膜材料及加強構件通過一定方式使其內部產生一定的預張應力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結構，並能承受一定的外荷載作用的一種空間結構形式，其造型非常優美靈活。膜結構自20世紀90年代在我國興起，以其新穎而簡約的形態、高強的材料性能和極輕的自重，確立了其在建築結構中的重要地位，其研究和應用得到眾多相關科研人員的重視和青睞。
早在20世紀60年代~80年代，扁氣承式膜結構屋蓋在美國、日本、加拿大等國家（地區）得到廣泛的應用，由於其屋蓋矢高較低導致雨雪的累積，從而引起局部甚至整體坍塌的事故。此後，人們采用了大矢高使雨雪迅速滑落的類筒形或球形充氣式膜結構，並得到了廣泛的應用。龔景海說，由於充氣式膜結構是唯一使用了免費的建築材料——空氣作為支撐結構，與其它結構形式相比充氣膜結構具有以下7大特點：第一，經濟性。充氣膜結構造價低廉，尤其用於大跨度、地質條件差的情況更具價格優勢。充氣膜結構是用唯一免費的空氣做支撐結構，省去傳統結構的剛性支撐費用；充氣膜結構的基礎也隻是承受膜體的上浮力，對地基承載力無任何要求。
且單位造價不隨跨度的增大而增加，是超大空間最經濟的解決方案。膜材料本身具有自潔、高強、耐久、耐火等性能，根據選用不同的膜材，使用年限在10年~30年之間，使用期限內膜材料是免維護的；即便在使用過程中有局部破損，很容易修補且無需費用。第二，施工周期短。膜結構從設計到施工僅需1個月~2個月便可完成，且大部分是在工廠完成，現場安裝僅需10天~15天。第三，大跨度、大空間。目前，膜結構可做成300米（長）×150米（寬）×50米（高）的連續無柱大空間，可覆蓋從高爾夫練習場到幾個足球場大的麵積。第四，可以整體移動。充氣膜結構很容易進行拆卸和安裝，便於整體移動。第五，氣密性能好。膜材料是由布基、聚酯塗層和麵層組成，因此膜材料本身具有很好的氣密性和水密性。用於具有揚塵、有毒氣體等儲存倉及處理車間，具有很好的環保性能。第六，節能環保。膜材料是具有一定透光率的材料，白天使用可不用人工照明；采用雙層膜加保溫材料組成的膜結構具有很好的保溫隔熱性能，是常規建築能耗的1/3左右。膜材料本身可以回收利用，在建造和拆除過程中幾乎沒有建築垃圾和環境汙染。第七，現代時尚。膜結構從膜材料到設計安裝科技含量很高，被譽為21世紀的建築，代表著建築的高科技；膜結構時尚、優美和現代，往往能得到意想不到的建築景觀效果。由於充氣膜結構具有其它建築結構形式不可比擬的獨特優點，目前在我國被廣泛應用於體育、展覽、文化、工業、農業等各個領域。
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