建筑材料之充气膜结构

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

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

② 热塑聚合物类膜材

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

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

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。

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

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

而充气膜结构则是

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

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

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

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

2、

Pipeline景观装置

Dosis

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

3、

东伦敦的黄色大泡泡

Dosis

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

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

4、

Circo aéreo 装置

KOGAA Studio

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

5、

Martell展厅

Selgascano

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

6、

三色顶：众行拱，蓝天泡，绿洲廊

众建筑

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

蓝天泡

绿洲廊