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    涨知识!什么是充气膜结构?

    时间:2021-07-07 作者:墨卡 点击:

    什么是充气膜结构?

    充气膜结构是轻型空间结构的一个重要分支,通过空气的压力差使柔软的膜结构体系达到所需的刚度,以维持设计所需的形状,甚至实现大跨度。充气膜结构所构成的建筑又分为两种:一种为气承式膜结构(Air-supported Membrane Structure) ,这类建筑需要在入口处设置空气阀,使整个建筑形成一个腔体空间,空间内部处于加压的状态,从而维持空间形态,这种结构常见于工业领域;另一种则为气胀式膜结构(包括:气肋式、气枕式、气囊式)(inflated Membrane Structure),与空气支撑的气承式建筑不同,这种类型通常将密闭的充气膜结构作为墙体、屋顶等围护结构元件使用,建筑物内部则保持了正常的大气压,更适于应用在公共建筑中。

    充气膜结构的分类

    充气膜结构的历史

    充气膜结构的历史可追溯到18世纪,1782年,法国兄弟Joseph-Michel与Jacques-Étienne Montgolfier创造了世界上第一个热气球,这便是气承式膜结构最早的原型。1946年,英国建筑师Walter Bird实现了世界首个现代气胀式膜结构屋顶 —— 多普勒雷达穹顶(Doppler Radome)。1967年,第一届国际充气膜结构会议在德国斯图加特召开。1988年,东京穹顶将充气膜结构技术推上了一个新的高峰。2008年,北京水立方体育游泳馆建成,将充气膜结构的概念引入国人眼中。近年来,随着建筑技术的日益进步,充气膜结构逐渐受到重视并得到了更加广泛的应用。

    充气膜结构与膜结构的区别

    充气膜结构是膜结构的一种,两者均采用膜材料进行建造。两者之间的区别主要体现在支撑方式和安装方式上。膜结构主要由膜材、钢索及支柱组成,通过钢索的抻拉作用使膜材形成张力,以达到固定的结构形式;而充气膜结构则是通过气压差达到稳定形态,例如单层充气膜结构必须是封闭的空间,需要不断充气才能保特一定的室内外气压差以维持形态,而气胀式充气膜结构则可以直接作为结构元件使用。

    涨知识!什么是充气膜结构?(图2)

    充气膜结构的优势与劣势

    充气膜结构最大的优势在于安装便捷、造价经济,尤其适用于大跨度作业空间,并可以实现传统建筑无法达到的曲线与柔性姿态。但是相对于张拉式膜结构与气胀式充气膜结构来说,气承式充气膜则需要安装充气控制系统与设备,越大型的单层充气膜结构则需要更为专业的设备,还需要经过复杂调试流程才可实现。


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