ETFE膜气枕系统中​的优点轻质,减少荷载

ETFE膜气枕系统中的优点轻质,减少荷载

ETFE膜气枕系统中采用的膜材自重在结构计算上几乎可以忽略不计。单个气枕单向受力跨度可达3~5m，双向受力时跨度高达11m，从而使每一个气枕无需次级结构，直接由主体结构支撑。相对覆盖同等跨度的空间，其结构自重约为传统结构的1%。在既有建筑的改造更新中，工程面临的条件通常要求改建或加建要尽可能减少对原有结构的不利影响，因此结构自重轻的ETFE膜气枕系统可以最大限度地降低对既有建筑产生的破坏，大大提高改扩建结构的安全系数。

如2004年竣工的帕萨迪纳设计学院艺术中心改造工程，项目要在混凝土墙上局部开口进行采光（图3）。设计要求加建天窗重量不得超过开洞的原有结构减少的重量。经过与包括玻璃在内的多种围护系统的比较研究，最终采用了3层印有图案的ETFE膜气枕系统，使得天窗钢框架用钢量大大减少。新加建的天窗呈非矩形造型，突出了学校的艺术氛围。天窗的每个面都由单个的ETFE气枕围合，取消中间的连接节点，不仅争取了最大的采光量，还满足了设计美学方面的考虑。天窗在自然采光及太阳能利用方面成为典范，雕塑般的形式成为一道风景。又如2005年在哥本哈根竣工的仓体住宅楼（Frosilo Flats）中庭项目（图4）。

作为一项废弃谷仓的改建计划，原有混凝土墙不能开大洞，因此设计师通过在谷仓上部加建ETFE气枕系统顶棚，将谷仓中间改造成巨大的入口门厅，垂直交通与服务设施设置其中。中庭顶棚取自球面体的一部分，支撑桁架从球心向外发散，以充气气枕取代桁架间的索网，防止上弦杆件发生侧向失稳。整体结构由于重量轻，不仅减少了对原有结构造成的不利影响，施工上还实现了整体吊装。

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