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膜材建筑起源于远古时代游牧民族用兽皮做的帐篷。第二次世界大战后美苏冷战开始，在北极海峡相峙。为避免钢或钢骨构筑物对雷达波的干扰，美国首次提出使用非金属膜材建造雷达基地用的屋顶建筑，成为现代开发膜材篷顶建筑的缘起。1970年，日本大阪万国博览会的美国馆采用了气承式空气膜结构，它标志着膜结构时代的开始。
日本东京室内棒球馆、亚特兰大奥运会主馆的屋盖和英国泰晤士河畔的千年穹顶，为当代世界瞩目的采用索膜结构体系建成的标志性建筑。
膜材料除用于建筑物屋盖外，也可以替代建筑物的墙体。膜材料具有良好的可塑性与连续性，用它做建筑的覆盖材料，建筑传统的屋顶与墙壁之分的传统概念已不那么重要了。此外，膜建筑具有易建、易搬迁、易更新，充分利用阳光、空气与自然环境融合等特点，是21世纪“绿色建筑体系”的宠儿。