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充气膜--建筑体型和功能的制约

充气膜建筑分为气撑式与充气胎式两种


  充气膜
建筑分为气撑式与充气胎式两种。气撑式索膜建筑,是依靠送风系统向室内充气(超压)顶升膜面构成屋盖空间。充气胎式建筑,是由充气的胎式构件围合而成的建筑空间,室内无超压。本文仅介绍气撑式索膜建筑。
 
气撑式索膜建筑的覆盖膜面处于张力状态时,合理的体型应是割球弧面(或近似割椭圆球弧面)。弧面的矢跨比受结构选型、建筑体型和功能的制约。国际充气膜设计规范规定弧面的矢跨比应小于0.75。气撑式膜面应有交叉的缆索约束其变形,底边嵌固在环形地梁或墙梁上。
 
日本东京室内棒球馆充气膜结构东京顶,其弧形膜面上的交叉钢缆索与聚四氟乙烯涂层玻璃纤维膜布, 300PA的室内超压作用下呈现为圆弧膜面。穹顶的平面为边长 180m的正方形,四角为半径60m的内切圆弧,嵌固在钢筋混凝土的圈梁上。室内棒球馆面积4.6m2。穹顶的矢跨比为0.124。气撑式膜建筑屋顶的设计荷载应考虑风和雪的作用,雪载可视为静压,风作用分为风速压(静压)和风振引起的动压。东京穹顶在考虑风雪共同作用时设计的室内最大超压为 900PA。作为气撑式膜建筑为保持室内的超压,还必须设置膜面融雪系统。棒球场大厅的外门均做成旋转密闭门。
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世纪80年代后期至今,充气膜建筑逐渐受到冷遇,其原因为充气膜结构需要不间断的能源供应,运行与维护费用高,室内的超压使人感到不适,空压机与新风机的自动控制系统和融雪热气系统的隐含事故率高。目前进行的超压环境下人体的排汗、耗氧与舒适性研究,若得到解决,充气膜建筑仍有广阔的前景。 


充气膜
结构介绍
  

      充气膜结构:利用膜成品内外气体(空气)的压力差使其具有能承受自重和外载荷的稳定的空间曲面的膜结构形式,可分为气承式和气胀式两种。
      
气承式充气膜结构(单层薄膜充气结构):向由气密性良好的膜成品所覆盖的空间内输送空气,利用内外的气压差,使膜成品处于张拉状态,并具有一定刚度和承受自重及外荷载的膜结构形式。
      
气胀式充气膜结构:向由膜材制成的空腔内充气,利用气体压力来支撑膜面,使其具有一定形状和刚度的膜结构形式。
      
因充气膜结构利用气压来支持及钢索作为辅助材,无需任何梁、柱支撑,可得到更大的空间,施工快捷,经济效益高,但需要维持进行24小时送风机运转,在持续运行及机器维护费用的成本上较高。


充气膜
展览会使用的场馆

  您可以将充气膜建筑做以下用途:
        A
·建造适合常年使用的娱乐或运动场所:高尔夫练习  场、游泳馆、滑冰场、网球场、蓝球馆、排球馆,马戏场馆;
        B
·供博览会,展览会使用的场馆;(需要大空间,周期性使用的博览中心,展览馆。)
        C
·提供适合工业,商业用途的仓储或生产车间;(需要超高度大空间的工业厂房,仓储车间。)
        D
·开发临时性的农业生产和研究设施;(农业生态研究模拟空间,植物园、公园大温室。)
        E
·易于移动和重组的临时设施。(大型工地指挥及会议中心;灾区人民,物资的临时聚集场所。)

 

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