上海PVDF大型拉膜蓬建筑
为使膜产生张力,不一定要使穹顶内部的气压比外部气压高。只要具备应有的支承条件,穹顶内部气低于外部气压,也可以使膜面产生张力[图1(c)。气胀式管状充气膜结构,是在制作成管状的膜材内充人空气而形成的结构,可形象地理解为用空气代替香肠肉来塞满管状膜。笔直的管状膜充气鼓胀水平放置,可得到梁[充气梁,图2(a);弯曲的管状膜充气鼓胀形成拱[充气拱,图2(b)。把多根这样的充气梁或拱并排连接起来,可创造出建筑空间。并列的梁或拱并不是相互独立的,而是用连接构件连接成整体使用。管状的充气膜结构,被称为气胀式充气膜结构( air-inflated structure)。
充气膜结构有哪些优点缩短施工周期，生产设计在工厂内，充气膜体育馆，现场安装。相比传统的体系结构施工更快。较常规钢屋面膜屋面重量只有1/30，这降低了墙体和基础的成本。充气膜建筑外观和晚上效果有明显'建设的意识'和商业的影响，较高的成本效益。充气膜有着的彩选择各种建筑造型更多样、建筑形式在建筑语言中生成更多的自由和更的膜结构建筑。在可选的颜，通常为白、蓝、绿。大纹理和是高度装饰，而不是传统的装饰。
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。最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,这种转换大多完全是自动进行,为了确保如通常情况那样进行转换,需要不断地维护管理,经济负担非常可观。
使用范围广，可拆卸，易运输。从气候条件看，它适用于广阔的 地域；从规模上看，可以小到花园小品，大到覆盖几万，几十万平方 米的建筑。膜结构可作巡回演出，展览等临时建筑，其拆卸和安装所 需时间短。在中国有一个膜结构的体现——水立方。“水立方” 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。 “水立方”不仅是一 幢优美和复杂的建筑，她还能激发人们的灵感和热情，人们的生 活，为人们提供记忆的载体。因此设计中不仅利用水的装饰作用，同 时还利用其的微观结构。采用在整个建筑内外层包裹的ETFE 膜（乙烯 -四氟乙烯共聚物）是一种轻质新型材料，具有有效的热学性能和透光性，可以调节室内环境，冬季保温、夏季散热，而且还会避 免建筑结构受到游泳中心内部环境的侵蚀。更神奇的是，如果ETFE 膜有一个破洞，不必更换，只需打上一块补丁，它便会自行愈合，过 一段时间就会恢复原貌！这种膜结构的保温隔热构造不同于普通的 保温构造方式。 通常，建筑的保温隔热通过墙体附加保温隔热层来实 现， ETFE 膜结构的保温构造原理类似于中空玻璃幕墙，热量从室外 向室内传递要经过以下过程:室外空气→外层玻璃外表面→外层玻璃→外层玻璃内表面→中间空气层→内层玻璃外表面→内层玻璃→内 层玻璃内表面→室内空气。由于经过多层阻隔， 室外的热空气经过消 耗，从而达到隔热的效果。相同，当室外空气温度低于室内空气时， 室内温度较高的空气传出室外也会经历相似的过程， 从而有效的减少 了室内热量想歪散失，从而达到保温效果。这种材料的运用，明显可 以使建筑显得轻盈和通透，这也是其他材料无法媲美的。