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  隨著(zhù)現代建筑業(yè)的發(fā)展和建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對建筑物的要求，在追求設計風(fēng)格和建筑效果的同時(shí)，更多的強調建筑的功能、建筑的物理性能以及節能和環(huán)保，而公共類(lèi)建筑對大跨度空間的需求越來(lái)越高，人們在不斷地探索適應這種需求的建筑技術(shù)和新型材料，ETFE氣枕因而應運而生。

        由于ETFE膜的透光性特別好，號稱(chēng)“軟玻璃”，質(zhì)量輕、韌性好、抗拉強度高、不易被撕裂，耐候性和耐化學(xué)腐蝕性強，可有效地利用自然光和紫外線(xiàn)，具有良好的聲學(xué)性能和自清潔功能。用于建筑上的ETFE氣枕膜結構，可100%回收再利用，低碳節能、綠色環(huán)保，ETFE膜建筑外圍護結構將是新時(shí)代綠色建筑的載體。

       建筑外圍護結構中的膜結構，根據結構系統的形式可分為骨架式膜結構、張拉索膜結構、充氣膜結構。

        1）骨架式膜結構：骨架式膜結構是鋼或其他材料構成的剛性骨架，具有自然穩定性、完整性，膜張拉并置于骨架上構成骨架式膜結構，形態(tài)有平面形、單曲面形和以鞍形為代表的雙曲線(xiàn)形。

    骨架式膜結構的顯著(zhù)特點(diǎn)在于：膜不是維持結構體系存在的必要結構單元，但膜又不僅僅是單純地用來(lái)覆蓋屋面體系，而是充分發(fā)揮了其建筑采光功能、高強度受力特性。雖然預張力對骨架式膜結構形態(tài)的影響不及張拉膜，但必須引入足夠大的張力，才能保證結構受力特性，避免在風(fēng)荷載作用下膜面發(fā)生較大震動(dòng)，導致松弛使膜面凹陷。骨架一般暴露于膜內側，且膜的透光性更加突顯骨架的室內視覺(jué)效果，因此，骨架的布置、形式、材料、節點(diǎn)等是設計考慮的重點(diǎn)，應力求簡(jiǎn)潔、美觀(guān)。

        在國外，ETFE張拉膜的工程應用很多，但規模都不大，而在我國應用的典型案例就是國家體育場(chǎng)——“鳥(niǎo)巢”。當時(shí)有的膜單元面積達到100多平米，而建筑師又不希望在主鋼結構中間劃分出若干個(gè)小格子，影響外視效果，因而需要對膜結構加強。經(jīng)過(guò)研究和反復試驗，創(chuàng )造性地在膜背面加設了鋼梁和鋼索，并采用特殊的技術(shù)將不銹鋼索與ETFE膜材復合在一起，共同承受外部正負方向的風(fēng)荷載和雪荷載，不銹鋼索固定在與其垂直交叉的鋼梁上，鋼梁和鋼索都隱藏在膜的后面，實(shí)現了預期的外視效果。

        2）張拉索膜結構：建筑中使用的膜結構，主要為張拉式索膜結構系統，顧名思義，張拉索膜結構是通過(guò)張拉使膜的內部產(chǎn)生一定的預應力，以抵御外界的風(fēng)荷載和其他荷載，同時(shí)使膜變形成為所需的形狀。

  張拉膜是依靠膜材自身的張拉力和特殊的幾何形狀而構成的穩定的承力體系。膜只能承受拉力而不能受壓和彎曲，其曲面穩定性是依靠互反向的曲率來(lái)維持，因此需制作成凹凸的空間曲面，故習慣上又稱(chēng)空間膜結構。張拉膜結構通常是沿著(zhù)膜的邊緣布設鋼索，在鋼索上施加拉力，鋼索帶動(dòng)膜張緊、成型，并產(chǎn)生足夠的預應力，因而稱(chēng)其是張拉式索膜結構。如果膜的面積過(guò)大，膜自身無(wú)法承受預期的荷載，則可在膜的中間增設加強鋼索，以提高其抗風(fēng)載能力。

        張拉式索膜結構可以根據需要制成任意復雜曲面形狀，體現自然流暢之美；并有多種顏色的膜材可選，以適應周邊的環(huán)境、滿(mǎn)足建筑效果要求；而且膜結構質(zhì)量輕，一般不需要太龐大的支撐結構，這是其他建筑材料無(wú)法比擬的優(yōu)勢所在。

        3）充氣膜結構：充氣膜結構是在ETFE膜材料技術(shù)基礎上產(chǎn)生的，是將兩層或多層膜通過(guò)熱熔焊接復合到一起，形成封閉的氣枕，其周邊夾持在鋁合金或其他材料制成的邊框內，邊框固定于建筑的主體結構上。在氣枕內，通過(guò)預留的閥口，充入經(jīng)過(guò)過(guò)濾及除濕處理的清潔干燥的空氣，就制成充氣式膜結構系統。這種充氣形式，應用于建筑的外圍護結構較為普遍。

        ETFE充氣膜結構是靠膜材自身的強度和氣枕的內壓，來(lái)共同承擔外部荷載的。為了提高ETFE充氣膜的保溫效果，膜的層數可由二層提高到三、四層?？紤]建筑的使用功能，應合理控制膜材的透光率，可采用帶顏色或印刷鍍點(diǎn)和圖案的措施。充氣控制系統亦可智能化控制。

保溫防水

        ETFE屋面裝配系統的次龍骨，采用“天溝＋防水保溫層”形式。ETFE膜夾具勾掛在鋼天溝邊沿，鋼天溝作為主要受力構件，自攻自鉆釘起到固定作用，使該部位的受力更加合理。連接處采用特定復合膠條，使雨水不能滲漏到室內。同時(shí)，自攻自鉆釘尖部暴露于室外，即使自攻自鉆釘孔處漏水，水滴最終仍會(huì )流到室外。天溝內采用優(yōu)質(zhì)防水及保溫材料使屋面更好地發(fā)揮其防水功能。

節點(diǎn)防水

        ETFE張拉膜一般不采用在其周邊設置鋼索并通過(guò)鋼索使膜張緊的形式，而是把單層ETFE膜切割制成所需的形狀，并在其周邊設置邊繩，再用專(zhuān)用的鋁合金夾具夾持住。通過(guò)在周邊的夾具上施加拉力，使膜材充分張緊，并靠膜材內部的預應力來(lái)抵御外部荷載。