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如上所述,充气膜结构需要在膜的内部和外部气体之间产生气压差,此时所需的气压差值,在气承式充气膜结构和气胀式管状充气膜结构中有很大不同。通常,在气承式充气膜结构中,采用0.002-0.010kg/cm2、(水柱20~100mm)的气压差,此气压差值不需要根据建筑物规模的大小而改变。与此相对,气胀式管状充气膜结构中,所需的气压差为01~1kg/cm2(水柱1000~10000mm),在同样形状的梁(或者拱)中, 随着建筑物规模的增大,所需要的气压差也随之增大。也就是说,气胀式管状充气膜结构与气承式充气膜结构相比力学效率较低。为了弄清楚效率较低的原因,对气压差产生张力的平面膜与空气梁上施加相同荷载作用下的状况进行研究(图3)。拿出荷载作用下产生变形的膜的一部分进行研究(图4),膜的张力由于膜的变形会产生向上的力,膜有回到原先状态的趋势。相同条件下对充气梁的一部分进行研究(图5),充气梁的膜外皮,会产生与平面膜相同的向上的力,但是梁内压缩空气的压力反而产生方向向下的力,使得充气梁的膜回到原先形态的趋势被抵消。这就是气胀式充气膜结构与气承式充气膜结构相比效率较低的原因。将平面膜与充气梁弯曲,即做成充气穹顶和充气拱,这种关系一点也没改变,也就是说,与充气穹顶相比,充气拱说是效率较低的结构。尽管这样,使用充气拱结构,是因为这种结构具有特定的优点。充气穹顶经常保持穹顶内部与外部空气的气压差,出人穹顶时,一定要通过空气密闭出入口(旋转门与前室等),会感觉不方便。与此相对,充气拱结构的室内气压与室外气压相同,出入口自由地开放。并且,以前述富士群馆为例可以看出,气胀式充气拱结构可以形成与气承式充气穹顶结构不同的建筑造型。由于以上这些理由,预计气承式充气膜结构与气胀式充气膜结构今后将共同发展。
气膜结构有单层、双层、气肋式三种形式,充气膜结构一般需要长期不间断地能源供应。大跨度气膜建筑是封闭的空间,并保持一定的室内外气压差。气膜建筑为运用者提供舒适的空间环境。雨雪风等气候情况下都可正常运用,气膜建筑也因其大跨度结构,现已被广泛应用于各类商业活动和大型博览会以及工业煤场,煤仓封闭建筑等。
不挑剔建造环境。充气膜建造对建造地区没有太多要求,甚至楼顶等空余空间都可建造。造价仅为传统运动馆的三分之一。充气膜结构建筑工期短,人工、材料等费用仅为传统运动馆的三分之一。防灾抗灾作用好。首先充气膜结构建筑采用防火阻燃材料,可降低火灾风险。其次,膜材自重轻,倒塌时间长,出现意外也有逃生时间。*后,充气膜的钢缆锚固作用可根据实际情况调整,*高可抵御12级大风和一米厚雪载。能耗低。据权威数据统计,充气膜运动馆能耗仅为传统建筑的20%,。
景观设施:广场造型、建筑入口、标志性景观小品、步行街、房产公司、小区园林景观、公共休闲遮阳棚等 。体育设施:体育场、体育馆、健身中心、游泳馆、网球馆、训练中心、高尔夫球场等。工业设施:工厂、处理中心、温室、物流中心、大型车棚等。膜材料是一种新型的建筑材料,它是继木材、石、砖、混凝土、和钢之后的第六种建筑材料。膜结构建筑物,其实是一种空间结构的建筑物,近代膜结构,受到大型帐篷的启发,并且随着新型膜材料和高强钢索的研发以自由、轻巧、柔美,充满力量感的造型在建筑领域的应用越来越广泛 且。膜中心的织物基材为聚酯纤维和玻璃纤维素,从力学的角度上来讲织物材料具有强的抗拉强度,抗撕裂强度,同时还具有耐热性、耐久性、和防火性,外表涂层还具有耐候性、耐水性、防污性。