冬季气温骤降，在户外运动已经不再那么“爽利”，再加上一些地方冬天空气状况不好，使得很多热爱户外运动的人们选择在市内体育馆锻炼。而在一些城市，不断出现一种大气球状的充气体育馆，在南方，也开始出现这样大气球状的滑雪馆、滑冰馆。

原来，这些大气球状的运动馆就是所谓的气膜运动馆，这种气膜建筑也称为“空气支撑结构”，是以新型膜材料为建筑外壳，并配备一套智能化的运行控制系统，为完全密闭的气膜建筑内部提供空气压力，使整体建筑内部始终保持对外部环境的正压，从而靠内外部压力差把建筑主体支撑起来。

新材料是气膜主体

1946年，美国的瓦尔特-勃德首次在位于北冰洋的加拿大“都尔”雷达站建成了一座利用气体支撑的薄膜式穹顶，气膜材料为尼龙纤维布，用于美国军用雷达保护罩，而后美国又于 1963 年在纽约建成了世界上第一座气膜网球馆。

目前气膜运动馆所用膜材一般由基层、涂层、面层组成。基层主要为膜材提供力学性能，涂层、面层则为膜材提供抗老化、防幅射、增强自洁性等特理性能。常用的基层主要有玻璃纤维与聚酯纤维，常用的涂层则有聚四氟乙烯(PTFE)与聚氯乙烯(PVC)。一般以玻璃纤维织物为基层、以聚四氟乙烯为涂层的膜材简称PTFE膜材，而以聚酯纤维为基层、以聚氯乙烯为涂层的膜材称之为PVC膜材。为改善膜材的性能，常在其表面再涂以面层如聚偏氟乙烯(PVDF)，聚氟乙烯(PVF)，丙烯酸脂等，增强原有膜材料的耐污染和抗老化性能。

近年来，新型的全透明和半透明的乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)膜材开始在气膜建筑上应用。ETFE膜材具有高抗拉强度、抗冲击强度及抗撕裂能力，也被称为软玻璃，是一种越来越受市场欢迎的膜材料。这种材料在我国最典型的应用案例就是“水立方”了。ETFE膜材料不设基层，具有极好的物理性能，其耐磨、耐擦、耐高温、耐腐蚀均很优秀，能在-200℃~150℃的温度范围内保持性能稳定，具有极好的气候适应性。别看它的厚度一般只有0.05~0.25毫米，但是却非常的坚固，在支撑起的气膜上面放一辆汽车都不会压坏。此外，ETFE膜材还具有极高的透光性。以0.20mm厚的ETFE膜材为例，单层透明膜材的透光率高达95%，在白天场馆依靠自然光就可以满足气膜内的照明需求，减少了照明设备的使用时间。ETFE膜材表面非常光滑，灰尘不易附着，具有很好的自洁性能，表面灰尘、污垢依靠雨水自然冲刷即可除去，清洁周期大大延长，一般来说。5年进行一次清洁工作就足够了。

据了解，这些新兴气膜材料的使用寿命都长达二三十年，防火等级为Bl级，属难燃材料，防火性能好。业内人士分析，气膜运动馆之所以能够在近几年得以高速发展，关键在于基础膜材料已具备使用条件，为大规模使用提供了基础支撑。

隔离雾霾空气优

气膜运动馆的主体由具有阻隔性的薄膜材料构成，膜材的阻隔性、密闭性，可以极大的阻断室外灰尘和雾霾进入室内。进入气膜运动馆的气体，一般都需要经过严格的空气过滤系统，以保障内部空气质量。在室外PM值达到400的情况下，室内空气的PM值却可以控制在30以下，达到我们常说的空气质量为优的级别。

除了PM值的控制之外，气膜运动馆中还有众多实时数据监控，包括室内压力、室内温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、甲醛浓度等。在这里不仅不会呼吸有困难，反而会吸入到比外部更新鲜的空气。北京体育大学曾在2013年对北京朝阳公园气膜结构的李宁羽毛球馆进行过运动测试，数据显示：通过机械系统内的空间净化单元对室内空气进行过滤，对一氧化碳、二氧化碳、甲醛等有害气体的有效监控、实现了负离子、紫外线杀菌等功能，为体育爱好者提供了优质的运动环境。

气膜运动馆的建设，等于在雾霾的穹顶之下再建造一个隔离它的穹顶，让人们能够在一个相对安全健康的穹顶之下锻炼身体。

打造四季滑雪场

目前国内滑雪场的雪基本都是依靠人工造雪，但也需要外界环境满足一定的条件，如果温度过高或者是湿度不够，造雪机也很难造出雪来。另一方面，温度过高时，雪道上的雪融化会加快，从而增加滑雪场的运营成本。这也使得滑雪成为是一种受季节限制的运动，受气候的影响，北方的滑雪场可以经营4~6个月的时间，而南方的滑雪场则会短很多。

而对滑冰场馆来说，冰面温度要求保持恒定，以-4℃～-2℃为宜，冰面不因于温度太低而太硬，也不能由于温度太高而太软。其他冰雪项目的温度浮动范围也较为恒定，例如冰球馆的温度变化区域不能超过5摄氏度，保持温度的难度和成本都较高。

而气膜建筑却可以帮助我们打造出一年四季都可运作的“气膜室内滑雪场”。在气膜的帮助下，能够将滑雪场里的温度、湿度、风力、风向等都进行控制，温度等调节完全由气膜内部的智能控制系统自主调节，气膜运动馆恒温恒压的优良建筑特点就能充分发挥出来。期末运动馆室内无柱无梁结构，没有跨度、高度限制，和室外自然滑雪场体验一样，再加上气膜材料的外观设计不受限制，因此可以打造梦幻造型滑雪馆，让滑雪馆的外观更唯美。

近些年来，国家体育总局冬季运动管理中心积极拓展“北冰南移”，将短道速滑世界杯、花样滑冰大奖赛等赛事放在上海、南京等地举行，甚至在江苏、云南等省市设置了冬季项目队伍。而支撑着这一“北冰南移”决定的，正是我们的气膜馆。

应用越来越广泛

气膜运动馆里面既没有梁，也没有柱子，还没有窗户，跨度可以达到180米，你每平方米自重不超过3公斤，整个空间非常开阔。由于膜具有透光性，白天能够充分利用日照光度，无需补光，非常节约能源，与传统建筑相比，气膜场馆有着显著的优势，投资成本低、可移动、环保、施工周期短，以石景山启迪冰雪运动中心为例，气膜冰球A、B两馆的落成时间仅隔一周，这一速度在传统建筑行业不可想象。单位面积成本仅为钢结构的五分之一，建成后使用的综合能耗也仅为钢结构建筑的一半。

气膜场馆显著的优势。除应用于网球场馆、羽毛球馆、游泳馆、高尔夫练习馆、室内足球场、冰球馆和多功能运动场等体育设施，还被应用到工业，采矿，建筑，军事和仓储等领域。

命名了四种化学元素的村子

伊特比(Ytterby)是一个村子的名字，这个村子位于瑞典，看起来平平无奇，大概会是那种除了当地人之外很少有人知道的地方。但是，这里却是一个实实在在化学界的圣地：有七种元素的发现都源于这里，其中直接用伊特比命名的化学元素就有多达四种。

这要从当地的伊特比矿场讲起。伊特比矿场本来是当地人开采长石的地方，长石虽然不是什么稀有的矿物，但它可以制作瓷器，在当地有较大的市场需求。1787年，化学家Carl Axel Arrhenius在这个矿场里发现了一种奇怪的、沉重的黑色矿石，他把这些石头命名为“ytterbite”，并将样本送到了他的朋友化学家Johan Gadolin那里。Johan Gadolin从这些矿石中首先得到了一种新金属元素的氧化物——氧化钇(Y2O3)。这是人们所知道的第一种稀土化合物，钇的命名就来源于伊特比，它被叫作Yttrium。这种矿石后来也被命名为Gadolinite，即硅铍钇矿。

在此之后，研究者们又陆续从伊特比的矿石中分离出了更多新的稀土元素。其中有四种元素的名字都是直接取自伊特比：钇(Yttrium)、镱(Ytterbium)、铽(Terbium)和铒(Erbium)。新的元素还在继续发现，但是继续用Ytterby的几个字母实在不太合适，于是化学家们终于放弃了这种命名方式。其他通过当地矿石发现的元素分别是钬(Holmium)、铥(Thulium)和钪(Scandium)。

这些元素的发现十分重要，它们不仅完善了元素周期表，而且各种稀土元素在后来都发现了相当重要的用途。例如著名的“高温超导体”钇钡铜氧，其中就含有在伊特比发现的钇元素。一个小村子为什么能带来这么多新元素发现?这其中自然有一些巧合，但也与稀土元素的特性有关。稀土金属元素在自然界常常结伴出现，而且它们彼此之间分离比较困难，所以从同一个地方的矿石里就可以持续地分离发现新的元素。