ETFE中庭膜结构安装设计
充气膜结构分类及特点充气式膜结构是利用空气力学原理利用薄膜内外空气压力差,使膜材持久处于紧绷的张力状态,保持一定刚度维持固定的形态来抵抗外荷载的结构形式。充气膜结构按膜片层数可分为:单层充气膜结构,双层充气膜结构。按照结构受力原理分为:气承式和气囊式膜结构。气承式膜结构是将成型的膜面材同基础周边固定,形成密闭空间,使用鼓风机对膜建筑室内增压,使膜面鼓起至设计空间曲面,保持内外压差使膜面以确保刚度,从而维持形态并抵抗荷载。可用于单层膜结构和双层膜结构,并且需要持续鼓入空气来维持结构形状,在暴雪、大风等恶劣的环境下,需要提高室内气压增加结构刚度来抵抗外部荷载。气承式膜结构需要良好的气密性,出入口密闭。气囊式膜结构是将两张薄膜片密封成特定的形状,通过向封闭膜空间内鼓入空气,使其高于外界气压,膜面绷紧受拉,维持一定的形态和刚度。气囊式膜结构不需持续鼓入空气,但对膜材要求较高。气囊式与气承式相比的性是室内为常压气体环境,避免了超压所引起的不舒适感。
气肋式膜结构建筑,通过在主肋管间设置连接管,将多个主肋管连接为一体,形成有刚性的“气肋架构”,该“气肋架构”成为建筑的主要受力构件,配合“气肋架构”外覆盖的顶棚布及保温材料,就构成了传统建筑中的受力构建与围护结构,形成新颖的气肋式膜结构,这种结构具有自支撑,使用风机加压搭建,无需基础,硬件连接和拉索等优良特性。气枕式膜结构也是靠膜面内外压差来承载的。气枕及其组合可用作屋面或立面等围护结构。为了使气枕屋顶具有良好的透光性和保温性,一般采用ETFE膜。可在气枕内部增加内膜以减少气体的对流,从而提高其保温性。
膜结构建筑中所使用的膜材料很轻,基本每平方米的重量在1公斤左右,因此膜结构从根本上克服了传统结构在大跨度建筑上, 因为没有支撑点而遇到的困难,并可创造开阔、无遮挡的可视空间,有效增加了整个的空间使用面积。
膜结构覆盖污水池是一种建筑与结构结合的结构体系,是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成的具有一定刚度的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。相对于传统建筑模式,膜结构建筑作为一种新型的建筑模式,它的优点是不可小觑的。首先它具有艺术性,以造型学、彩学为基础,结合自然条件及民族风情,能根据建筑师的创意设计出传统建筑实现的曲线及造型,这种曲面外形使其具有强烈的雕塑感。其次,在成本方面,对于大跨度空间结构来说,采用膜结构的成本只相当于传统建筑的一半或更少,是建造工期较短的大跨度建筑时就更为经济,而且膜结构能够拆卸搬迁。膜结构所用的膜材本身具有良好的透光率,建筑空间白天可得到自然的漫射光,能节约大量照明能源。膜材表面的防护涂层(PVDF,PTFE等),具有耐高温的特点,而且本身不发粘,落到膜材表面的灰尘能靠雨水的自然冲洗而达到自洁效果。