空氣支承式膜結(jié)構(gòu)概述

空氣支承式膜結(jié)構(gòu)概述

空氣支承式膜結(jié)構(gòu)一般也被稱為充氣結(jié)構(gòu)，是以柔性薄膜為表面材料，利用壓力差來穩(wěn)定整體結(jié)構(gòu)的一種承重結(jié)構(gòu)。用來形成壓力差的介質(zhì)一般為空氣，也可以是其它氣體或液體。其應(yīng)具有密閉的充氣空間，并應(yīng)設(shè)置維持內(nèi)壓的充氣裝置，借助內(nèi)壓保持膜材的張力，形成設(shè)計要求的曲面?？諝庵С惺侥そY(jié)構(gòu)一般可分為: 氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)和氣壓式充氣膜結(jié)構(gòu)。

所謂氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)是由單層薄膜組成，通過壓力控制系統(tǒng)向建筑物室內(nèi)充氣，使室內(nèi)外保持一定的壓力差， 膜體受到上浮力，并產(chǎn)生一定的預(yù)張力，以保證體系的剛度。室內(nèi)設(shè)置的空壓自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)不斷地調(diào)整室內(nèi)氣壓，以適應(yīng)外部荷載的變化。

而氣壓式充氣膜結(jié)構(gòu) (也稱為氣脹式)有氣肋式和氣被式兩種形式。氣脹式膜結(jié)構(gòu)是向單個膜構(gòu)件( 充氣肋或充氣被)的封閉空間內(nèi)充氣，使其保持足夠的內(nèi)壓，多個膜構(gòu)件進(jìn)行組合形成一定形狀的一 個整體受力體系，這種結(jié)構(gòu)對膜材自身的氣密性要求很高，或需不斷地向膜結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)充氣。充氣膜結(jié)構(gòu)是較早發(fā)展起來的結(jié)構(gòu)形式之一，適用于跨度超過70m的大跨度體育設(shè)施，一般多采用低拱度一層膜或二層膜的結(jié)構(gòu)形式。

空氣膜結(jié)構(gòu)一般需要長期不間斷的能源供應(yīng)。為了保持一定的氣壓差， 應(yīng)用于低拱度大跨度體育建筑中的一層膜結(jié)構(gòu)必須是封閉的空間，另外空氣膜結(jié)構(gòu)的造型也受到一定的限制。在氣候惡劣的地方，空氣膜結(jié)構(gòu)的維護(hù)有一定的困難，不少體育館曾遭到意外的漏氣而下癟，這些事故的產(chǎn)生，主要是由于空氣膜特有的“袋狀效應(yīng)”，即膜表面一旦積累了一些冰雪引起下凹，而下凹又招致了更多的冰雪，這樣導(dǎo)致惡性循環(huán)而造成膜材破裂。由于該類膜結(jié)構(gòu)自身存在的一些缺點，目前充氣膜結(jié)構(gòu)僅被用于一些小型的或臨時性建筑中，而在個別大型膜結(jié)構(gòu)中所看到的充氣膜結(jié)構(gòu)的身影也都是在與其它結(jié)構(gòu)形式相雜合后用于結(jié)構(gòu)中的。但是空氣膜結(jié)構(gòu)只要維護(hù)和管理得當(dāng)，特別是在少雪地區(qū)，仍不失為一種較為理想的結(jié)構(gòu)形式。其圓弧形的屋頂加上半透明的膜材，使人宛如置身于天空之下，這是其它房屋結(jié)構(gòu)所不能比擬的。