上海专业充气膜结构设计施工一体化
张拉式膜结构以膜材、钢索及支柱构成,利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安定的形式。除了可实践具有创意、创新且美观的造型外,也是最能展现膜结构精神的构造形式。近年来,大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材料构成钢索网来支撑上部膜材的形式。其施工精度要求高,结构性能强,且具丰富的表现力。
充气式膜结构又分为气承式和气胀式。气承式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边,利用送风系统让室内气压上升到一定压力后,使屋顶内外产生压力差,以抵抗外力,因利用气压来支撑,及钢索作为辅助材,无需梁、柱支撑,可得更大的空间,施工快捷,经济效益高。气胀式膜结构是向单体膜构件内充气,由多个膜构件组合成一定形状的整体受力体系。国内标志性的膜结构建筑物作为2008年北京奥运会的标志性建筑,“水立方”是一座建筑艺术与建筑技术所融合的现代建筑产物。
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。
水立方外围建筑采用世界上的ETFE(四氟乙烯)膜材料。国家体育馆工程承包总经理谭晓春透露,这种材料的寿命为20多年,但实际会比这个长,人可以踩在上面行走。目前世界上只有三家企业能够完成这个膜结构。“鸟巢”作为“水立方”的邻居,和“水立方”属于同样的建筑,自然而然的也是膜结构建筑之一。“鸟巢”钢结构所使用的钢材厚度可达11厘米,以前从未在国内生产过。另外,在“鸟巢”顶部的网架结构外表面还将贴上一层半透明的ETFE膜材。使用这种膜后,体育场内的光线不是直射进来的,而是通过漫反射,使光线更柔和,由此形成的漫射光还可解决场内草坪的维护问题,同时也有为座席遮风挡雨的功能。