ptfe膜結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)受力特性大致可分為氣承式ptfe膜結(jié)構(gòu)、氣脹式ptfe膜結(jié)構(gòu)、張拉式ptfe膜結(jié)構(gòu)、骨架式ptfe膜結(jié)構(gòu)等四大類。
1、氣承式ptfe膜結(jié)構(gòu)是通過壓力控制系統(tǒng)向建筑物室內(nèi)充氣,便室內(nèi)外保持一定的壓力差,膜體受到上浮力,并產(chǎn)生一定的預(yù)張力,以保證體系的剛度。室內(nèi)設(shè)置空壓自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),來不斷地調(diào)整室內(nèi)氣壓,以適應(yīng)外部荷載的變化。
2、氣脹式ptfe膜結(jié)構(gòu)是向單個膜構(gòu)件內(nèi)充氣,使其保持足夠的壓力,多個膜構(gòu)件進行組合形成一定形狀的一個整體受力體系,這種結(jié)構(gòu)對膜材自身的氣密性要求很高,或需不斷地向ptfe膜結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)充氣。
3、張拉式ptfe膜結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代ptfe膜結(jié)構(gòu)建筑的重要組成部分,膜面一般為負高斯曲面。這種結(jié)構(gòu)體系受力分析復(fù)雜,對施工精度要求高,因此,其設(shè)計計算、加工制作工藝難度都較大。
4、骨架式ptfe膜結(jié)構(gòu)是自身封閉的、穩(wěn)定的骨架體系與膜材料共同組成一個結(jié)構(gòu)受力體系。
ptfe膜結(jié)構(gòu)的特點
(1)大跨度。ptfe膜結(jié)構(gòu)自重輕、抗震性能好,可以不需要內(nèi)部支承,克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度建筑上實現(xiàn)所遇到的困難,可創(chuàng)造巨大的無遮擋可視空間,有效增加空間使用面積。
(2)藝術(shù)性。ptfe膜結(jié)構(gòu)突破了傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)類型,以造型學(xué)、色彩學(xué)為依托,可結(jié)合自然條件,充分發(fā)揮建筑師的想象力,根據(jù)創(chuàng)意建造出傳統(tǒng)建筑難以實現(xiàn)的曲線及各種造型,且色彩豐富,富有時代氣息,體現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力之美。配合燈光易形成夜景,給人以現(xiàn)代美的享受。
(3)經(jīng)濟性。膜材料具有一定的透光率,白天可減少照明強度和時間,節(jié)約能源;夜間彩燈透射可形成絢爛的景觀。而且,ptfe膜結(jié)構(gòu)能夠拆卸,易于搬遷,特別是在建造短期應(yīng)用的大跨度建筑時,更為經(jīng)濟。
(4)安全性。膜材料具有的阻燃性和耐高溫性,能很好地滿足防火要求;ptfe膜結(jié)構(gòu)屬柔性結(jié)構(gòu),能夠承受很大的位移,不易整體倒塌;ptfe膜結(jié)構(gòu)自重輕,抗震性能比較好。
(5)自潔性。膜建筑中采用具有防護涂層的膜材,本身不發(fā)黏,落到膜材表面的灰塵可以靠雨水的自然沖洗而達到良好的自潔效果,同時保證建筑的使用壽命。
(6)工期短。膜片的裁剪、鋼索及鋼結(jié)構(gòu)等的制作均在工廠完成,減少現(xiàn)場施工時間,可與下部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件等同時進行,避免施工交叉,在施工現(xiàn)場只是鋼索、鋼結(jié)構(gòu)及膜片的連接安裝定位及張拉的過程,故現(xiàn)場施工安裝、迅速快捷,相對傳統(tǒng)建筑工程工期較短。
(7)適用廣。從氣候條件看,ptfe膜結(jié)構(gòu)建筑適用的地域廣闊;從規(guī)模上看,可以小到單人帳篷、花園小品,大到覆蓋幾萬、幾十萬平方米的建筑。甚至有人曾設(shè)想覆蓋一個小城,實現(xiàn)人造自然。