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膜結構工程實例

2008年竣工的北京奧運會場館“鳥巢”和“水立方”膜結構采用ETFE膜材，是目前國內很大的ETFE膜材結構建筑，膜材采用進口產品?！傍B巢”采用雙層膜結構，外層用ETFE防雨雪防紫外線，內層用PTFE達到保溫、防結露、隔音和光效的目的?！八⒎健辈捎秒p層ETFE充氣膜結構，共1437塊氣枕，每一塊都好像一個“水泡泡”，氣枕可以通過控制充氣量的多少，對遮光度和透光性進行調節，有效地利用自然光，節省能源，并且具有良好的保溫隔熱、消除回聲，為運動員和觀眾提供溫馨，安逸的環境。ETFE也有不足，如外界環境容易損壞材料而造成漏氣，維護費用高等，但是隨著大型體育館、游客場所、候機大廳等的建設，ETFE更突顯自己的優勢。

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1970年日本大阪萬國博覽會上的美國館和富士館均采用了膜結構建筑，在建筑行業引起了不小的轟動。1996年亞特蘭大奧運會的“佐治亞穹頂”，擬橢圓形的尺寸達240m*193m。為了慶祝新千年的到來，英國在倫敦建成了直徑達320m的“千氣穹頂”。整個展覽大廳總面積為8萬平方米。覆蓋其上的是72塊聚（PVC）涂層的玻璃纖維織物板，千年穹頂以其獨特的膜結構，顯示了當今建筑技術與材料科學的發展水平。按支承分類膜結構按支承條件分類為：柔性支承結構體系、剛性支承結構體系、混合支承結構體系。

膜結構建筑特點

膜結構建筑是用輕質高強度柔性薄膜材料與支撐體系相結合形成的具有一定剛度的穩定曲面、可承受一定荷載、能夠覆蓋大空間的結構形式。由于充分發揮了材料抗拉強度高的特性,使得膜結構建筑具有以下優點:

1.1 跨度大

據有關資料推測,跨度越大的建筑,采用膜結構越能體現其經濟性。目前充氣結構建筑的無內柱空間路度可做到200m以上。

1.2 結構重量輕

膜材本身質輕,支承膜材的鋼桿、鋼架與鋼索比相應的鋼筋混凝土也減輕不少重量。1970年日本大阪世界博覽會中的美國館,屋面重量每平方米僅1122kg。

膜結構的修補

張拉膜結構在安裝過程中會有意或無意地造成膜結構膜面出現較小損傷，此時可以進行現場修補。應該對基層纖維布和涂層進行定期檢查。對于小的裂口或長度小于5cm的小洞可以直接在膜結構膜面外傭加焊補丁予以修復，補丁必須作圓角處理。