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什么是充气膜结构? | 实现传统建筑无法达到的曲线与柔性姿态

转自:钢结构设计-公众号


以下内容来源于:材料在线


什么是充气膜结构? | 实现传统建筑无法达到的曲线与柔性姿态



 01. 

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

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膜材的种类

膜材是充气膜结构的主要材料

起到密封以及承载的作用

决定了充气膜结构的使用以及安全性能

膜材料的种类繁多


① 织物类膜材


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② 热塑聚合物类膜材


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③ 其他膜材


如将柔性太阳能电池与膜材

进行复合形成可发电的膜材

超柔软可反复折叠的

膨体聚四氟乙烯纤维膜料

具有透光透气性能的各类网格膜材等


拉索的种类及其构成


拉索由索体与锚具组成

气承式膜结构中索体

常采用钢丝绳、钢绞线和非金属索体等


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充气膜结构的分类及特点

充气膜结构所构成的建筑又分为两大类:
一种为气承式膜结构
这种结构常见于工业领域
另一种则为气胀式膜结构
(气肋式、气枕式、气囊式)
更适于应用在公共建筑中

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气承式膜结构特点

气承式膜结构是唯一使用了

空气作为支撑系统


A.良好的经济性:造价低廉

节省支撑系统、和对地基基础处理的费用,其造价通常只有常规结构的50%左右.(仅供参考,具体价格还需根据实际情况同厂家确认)


B.满足大跨度、大空间需求、安全性高

气承式膜结构具有优良的跨越能力,由于无需内部支撑,可创造出无遮挡的大跨度空间。而且气承式膜结构自重很轻(每平米自重约3公斤)。


C.建设周期短,可整体拆装移动

气承式膜结构的加工制作均可在工厂内完成,在现场只需要进行安装作业。一般,从设计、设备采购到加工制作,只需2~3个月即可完成,可以为举办大型活动和临时用展览馆,提供快捷、方便的大跨度建筑空间。


D.节能环保,适用性强

节能效果主要是基于该类建筑的气密性、保温性和透光性。膜材料本身可以回收利用,在建造和拆除过程中,几乎没有建筑垃圾和环境污染,具有很好的环保效果。


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气枕式膜结构特点

气枕式膜结构

一般采用ETFE膜材料

关于ETFE膜此前也有介绍过


A.建筑造型优美,建筑物理功能优越

B.结构体系轻盈,施工安装便利

C.节能环保,便于维护保养

D.防火性能优良

E.使用寿命长


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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

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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

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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

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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


 02. 

充气膜结构案例



1、
Apollo Pavilion亭台装置
Steve Messam

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为了庆祝阿波罗亭台建成五十周年
达勒姆郡当地著名艺术家Steve Messam
用自己设计的充气照明装置
将这座位于Peterlee的独特地标建筑重新装点

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2、
Pipeline景观装置
Dosis

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装置由一系列充气管道组成
除去全透明的走秀空间外
还设有相对私密的准备与交流空间
Pipeline装置由一系列可更换的预制构件组成
不同功能的构件之间可以相互转换
动态适应每种情况和每个位置

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3、
东伦敦的黄色大泡泡
Dosis

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Second Dome于东伦敦的
London Fields充气建立起来
用于为当地家庭和儿童举办免费社区活动

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Second Dome是一个可重构的空间
可以在几分钟内由一个
65平米的单一泡泡空间
变成一个400平米大8米高的多重空间结构
没有任何其他的结构体系
可以在如此短的时间内组装起来
并且能扩大伸展成一个充气膜
不到一毫米厚的大尺度空间

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4、
Circo aéreo 装置
KOGAA Studio

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设计团队从布尔诺市回收并改进材料
制成了该充气结构
Circo aéreo的下半部分既可以支撑充气艇
又可以在活动时用作圆形剧场的座位


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5、
Martell展厅
Selgascano

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建筑师以金属框架为结构
覆盖全新的半透明材料
阳光透过这些透明材质过滤出绚烂的色彩
营造出别样的展览氛围
充气座椅,提供给来访者别样的体验形式

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6、
三色顶:众行拱,蓝天泡,绿洲廊
众建筑

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三色顶系列是为了激活
未充分利用的城市公共空间
而打造的一系列展览装置
三个名为众行拱、蓝天泡和绿洲廊的展览装置
都是为了解决缺乏庇护所、以及缺乏座位
和休息空间等特定场地的问题而设计

众行拱

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蓝天泡

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绿洲廊

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作者: ganggouren

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