大型建筑內(nèi)部無需任何框架或梁柱支撐,跨度可以達(dá)到180米,你信嗎?每平方米自重不超過 3 公斤,你信嗎?現(xiàn)場(chǎng)建筑施工不超過一周,你又信嗎?而這些卻是氣膜建筑實(shí)實(shí)在在的數(shù)據(jù)。
氣膜建筑簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)圖
氣膜建筑也稱為“ 空氣支撐結(jié)構(gòu)”-air supported structure,是以特殊的建筑膜材為建筑外殼, 并配備一套智能化的運(yùn)行控制系統(tǒng)為完全密閉的氣膜建筑內(nèi)部提供空氣壓力,使整體建筑內(nèi)部始終保持對(duì)外部環(huán)境的正壓,從而靠?jī)?nèi)外部壓力差把建筑主體支撐起來的一種建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
可能大家對(duì)它比較陌生,但它的發(fā)展時(shí)間并不短。
早在 1917 年,英國(guó)人威廉·藍(lán)切斯特(Willian Lanchester)首次提出空氣支撐帳篷(Air-supported camps),用于野戰(zhàn)醫(yī)院,并申請(qǐng)了專利,但由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件和生產(chǎn)能力等原因沒有成為現(xiàn)實(shí)。
直到 1946 年,美國(guó)的瓦爾特-勃德(Walter Bird)首次在位于北冰洋的加拿大“都爾”雷達(dá)站建成了一座利用氣體支撐的薄膜式穹頂,氣膜材料為尼龍纖維布,用于美國(guó)軍用雷達(dá)保護(hù)罩(Radar dome),而后美國(guó)又于 1963 年在紐約建成了世界上第一座氣膜網(wǎng)球館。
迄今世界各地已有近 20000 個(gè)氣膜被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)球場(chǎng)館、羽毛球館、游泳館、高爾夫練習(xí)館、室內(nèi)足球場(chǎng)、冰球館和多功能運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等體育設(shè)施。它還被應(yīng)用到工業(yè),采礦,建筑,軍事和倉(cāng)儲(chǔ)等領(lǐng)域。
從地域方面,最北至阿拉斯加,最南至佛羅里達(dá),都可以見到氣膜建筑的身影。目前國(guó)外氣膜建筑市場(chǎng)已處于成熟的市場(chǎng)階段,國(guó)外具有氣膜建筑技術(shù)實(shí)力、較具規(guī)模并穩(wěn)定發(fā)展的廠家為 Yeadon、Farley和 Asati,這三個(gè)企業(yè)的市場(chǎng)占有率達(dá)到了80%。
相對(duì)于國(guó)外成熟的市場(chǎng),我國(guó)氣膜建筑的發(fā)展時(shí)間較短,且政府相關(guān)部門對(duì)氣膜建筑行業(yè)尚無詳細(xì)的建筑規(guī)范。目前只有中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)下空間結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)為規(guī)范行業(yè)管理而出臺(tái)的相關(guān)行業(yè)自治規(guī)則和資質(zhì)。
2006年,中國(guó)建成第一個(gè)氣膜網(wǎng)球館——朝陽(yáng)公園網(wǎng)球館。截止2014年年中,中國(guó)市場(chǎng)各廠家承建氣膜建筑項(xiàng)目總數(shù)為162個(gè),建筑面積約60萬平方米,現(xiàn)存氣膜建筑146個(gè),建筑面積約54萬平方米。
國(guó)內(nèi)氣膜建筑廠商主要有約頓氣膜、北京法利、艾爾豪斯、新十杰、博德維、中天久業(yè)、等,這些廠商的氣膜建筑現(xiàn)存數(shù)量占到全國(guó) 90%以上,行業(yè)集中度較高,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)度較低。
朝陽(yáng)公園網(wǎng)球館
氣膜建筑之所以能夠在近幾年得以高速發(fā)展,其關(guān)鍵點(diǎn)在于基礎(chǔ)膜材料已具備使用條件,目前膜結(jié)構(gòu)工程所用膜材一般由基層、涂層、面層組成。
常用的基層主要有玻璃纖維織物(由3微米纖維絲編織而成)與聚酯纖維織物。常用的涂層則有聚四氟乙烯(PTFE)與聚氯乙烯(PVC)。
基層主要為膜材提供力學(xué)性能,涂層、面層則為膜材提供抗老化、防幅射、增強(qiáng)自潔性等特理性能。
一般將以玻璃纖維織物為基層,以聚四氟乙烯為涂層的膜材簡(jiǎn)稱PTFE膜材;而以聚酯纖維為基層,以聚氯乙烯為涂層的膜材稱之為PVC膜材。
為改善PVC膜材的性能,常在其表面再涂以面層如聚二氟乙烯(PVDF),聚氟乙烯(PVF),聚偏氟乙烯(TEDLAR),丙烯酸脂(ACRYLIC)等。
近年推出的全透明和半透明的ETFE膜材,不設(shè)基層,是需要透光的工程和內(nèi)膜的理想膜材。
氣膜建筑開辟了一個(gè)全新的市場(chǎng),目前所用膜材基本來自國(guó)外,PTFE膜材主要來自美國(guó)、德國(guó)、日本等地;PVC膜材主要來自法國(guó) (FERRARI)、德國(guó)(MEHLER,DURASKIN)、美國(guó)(SEAMEN)以及韓國(guó)的秀博公司等,國(guó)內(nèi)的膜企不妨關(guān)注下這個(gè)新生市場(chǎng)。 |