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充气膜结构作为用皮膜覆盖空气的方法,具有多种优点,但也有缺点。大的问题是维护管理。简而言之,此结构在建筑物存在期间,需要时时刻刻用送风器进行鼓气。相对于平常情况,在积雪时和暴风时,许多的空气穹顶需要增加室内气压。并且,需要有应对偶尔停电的机制。近年,这种转换大多是自动进行,为了确保如通常情况那样进行转换,需要不断地维护管理,经济负担可观。因此,对于不使用充气的膜结构的需要,自古以来就源源不。对不使用充气的膜面施加张力的方法,从古代就已经开始,如杂技团的帐篷。用柱子顶起底部固定的膜面顶部,在马鞍形曲面的边界之间张拉膜面等,这些对膜施加预应力的方法,在目前还是普遍的方法(被称为悬置膜)。与充气膜结构相比,以这种方法形成的膜造型更有鲜明的紧绷感。
充气膜结构它是以柔性结构体系来承受风荷载和雪荷载等各种外荷载的作用,由于膜结构的特点以及膜材的特殊性,充气膜结构的设计分析过程也不同于以往的钢筋混凝土和钢结构。充气膜结构的结构计算包括初始形态分析、受荷分析及模态分析等内容。
“水立方”是建在旁边游泳中心北京国家体育场在奥林匹克公园为2008年夏季奥运会的游泳比赛,这是世界上大的膜结构工程,除了地面之外,外表都采用了膜结构———ETFE材料,蓝的表面出乎意料的柔软但又很充实,这种材料的寿命为20多年。充气膜结构以水立方的形态进入国人视野,对于大部分国人而言,充气膜结构是一种神奇且神秘的结构形式,与传统建筑大不相同,尤其表现在建造方面。建造灵活。充气膜结构建造灵活,可独立建造,也可与其他永久性建筑连接建造。
PVDF膜材本身轻,重量仅为常规钢的三十分之一,且膜材透光率高达25%~30%,利用自然光,可以有效的节约能源,降低了成本。膜材本身具有不沾的特性,在大雨的冲刷下,表面的灰尘可以好的清理。ETFE建筑膜材由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成;ETFE不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热稳定性和耐化学腐蚀性,而且机械强度高,加工性能好。近年来,ETFE膜材的应用在很多方面可以取代其他产品而表现出强大的优势和市场前景。这种膜材透光性好,号称“软玻璃”,质量轻,只有同等大小玻璃的1%;韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂,延展性大于400%