湖南PVDF充气膜结构施工安装

　　“水立方”是建在旁边游泳中心北京国家体育场在奥林匹克公园为2008年夏季奥运会的游泳比赛，这是世界上大的膜结构工程，除了地面之外，外表都采用了膜结构———ETFE材料，蓝的表面出乎意料的柔软但又很充实，这种材料的寿命为20多年。充气膜结构以水立方的形态进入国人视野，对于大部分国人而言，充气膜结构是一种神奇且神秘的结构形式，与传统建筑大不相同，尤其表现在建造方面。建造灵活。充气膜结构建造灵活，可独立建造，也可与其他永久性建筑连接建造。

　　膜面本身不形成封闭曲面，其周边固定于刚性边界或基础，密闭空间由膜面、四周封闭边界与室内地面形成。气承式膜结构通过建筑内部气压支撑膜面，形成建筑物主体，室内无需框架和梁柱支撑，但保持密闭性以维持室内气压。气承式膜结构常用的外形有球面和柱面。膜面本身形成封闭曲面及密闭空间，外形通常为管状，加压气体作用于膜面且可形成自平衡体系。气肋式膜结构的室内空间无需密闭，人员进出比较自由。一般指由多个气枕单元集合而成的结构体系。每个气枕单元的膜面形成封闭曲面及密闭空间，其周边固定于刚性骨架上。

　　膜结构建筑是20世纪中叶开发的一种新型建筑结构。它是由各种高强度薄膜材料和增强构件（钢框架，钢柱或钢缆）通过某种方法形成的，以在内部产生一定的预应力。某个空间形状可以作为一种空间结构的一种形式，它覆盖该结构并可以承受一定的外部负载。

　　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。