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充气式膜建筑的由来及其优势

发布日期:2019-02-27 发布: Mr.单 阅读量(


   自充气式膜结构建筑问世以来,被社会各界广泛应用,特别是近几年,随着环保治理的力度日益增大,如污染土处理厂、煤炭储存库、污水处理厂等场所的迫切需要,充气式膜结构建筑被广泛推广应用,特别是各类体育场馆,充气式膜建筑用自身独特的优势逐步代替了传统的钢结构体育场馆,可以给人制造一个四季温暖舒适的室内运动空间。
   膜结构是轻型空间结构的一个重要分支,除丰富多彩的造型外,还有优异的建筑特性、结构特性、和适宜的经济型,因此膜结构的诞生,就迅速在世界各地发展起来。而膜结构建筑主要分为张拉膜结构、骨架膜结构、充气膜结构、索桁架膜结构、张拉整体与索穹顶膜结构。     

充气膜结构是一个相对密闭的空间结构,与传统空间结构建筑不一样的是,它通过风机向结构内部鼓风送气,使膜结构内外保持一定的压力差,以保证膜结构体系的刚度,维持所设计的形状。同时压力控制系统可使结构维持一定的内外压,保证结构稳定性。

膜结构建筑的特点

   1917年,英国W.Lanchester 发明了一种充气膜结构作为右外医院建筑屋面,这是一种安装便捷、造价经济的屋面体系,但是他本人并未建成。

   1946年,英国人Walter Bird建成第一个现代充气膜结构,多普勒雷达穹顶(Doppler Radome),直径15m,矢高18.3m,采用以玻璃纤维为基布氯丁二烯橡胶为涂层的膜材。1950~1970年间,相继在美国、德国等地建造了大量类似穹顶,最大直径达到60m。

1970年日本大阪世博你(EXPO’70)为膜结构发展提供了契机。因日本多地震,且展馆多位于软土地基,因此,展馆宜采用轻结构体系。由David Geiger完成结构设计的美国馆,首次建成了大跨低轮廓充气膜结构,平面为139m×78m的椭圆。

1972年~1984年,由David Geiger设计,Birdair公司在美国建成银色穹顶(Silver Dome,220m×159m)等7座巨大型充气膜结构,但多数膜结构被证明大跨度的膜结构难以有效抵抗恶劣气候条件。

1988年,日本建成东京穹顶(Toyko Dome)。虽然充气膜结构技术达到了一个新的台阶,但之后世界各地再也没有建造过巨大型充气膜结构建筑。

   充气膜结构在索穹顶体系出现之前,创造了段大跨建筑的辉煌发展史。

充气膜结构做一种新型的空间建筑,具有传统建筑无法比拟的优势。特别对于需要大面积大空间的作业厂区,它比任何建筑更具有优势,因此它可广泛应用在需要大跨度作业空间。

因此它可应用于大面积作业车间、仓库、体育场馆、展览馆等

膜结构建筑的特点

   充气膜的优势:

   1.更大跨度的轻型建筑空间,由于膜材自身很轻,内外双层膜的自重在三公斤以下,利用充气膜室内外高压差,可以实现100米大跨度净空空间,大跨度,大空间,无梁柱,这个是传统建筑无法做到的   

   2.更低的建筑成本,传统建筑,跨度越大钢梁越大,造价越高。充气膜建筑则不同,在设计允许的范围内,跨度与造价没有变化,所以总造价一般只有传统钢结构和混凝土结构的1/3-1/5.

   3.更节能的环保建筑

   4.更短的施工周期。膜工程中所有设计的制作均在工厂内完成在现场只进行安装作业。与传统建筑相比施工难度低、周围缩短1/2以上。现场施工时间不超过一周,是最节省常在施工管理的建筑形式。

   5.更环保的施工过程。在膜体的制作和施工过程中均没有建筑垃圾输出,现场无噪音,无环境污染。钢和混凝土为主体的建筑无时无刻不再消耗宝贵的地球资源,造成了大量的建筑垃圾,气膜结构可实现以极少的资源消耗而获得的极大的建筑空间.


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