充氣沈陽(yáng)膜結(jié)構(gòu)——實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)建筑無(wú)法達(dá)到的曲線與柔性姿態(tài)
01什么是充氣膜結(jié)構(gòu)？
充氣膜結(jié)構(gòu)是輕型空間結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要分支，通過(guò)空氣的壓力差使柔軟的膜結(jié)構(gòu)體系達(dá)到所需的剛度，以維持設(shè)計(jì)所需的形狀，甚至實(shí)現(xiàn)大跨度。
02膜材的種類
膜材是充氣膜結(jié)構(gòu)的主要材料，起到密封以及承載的作用，決定了充氣膜結(jié)構(gòu)的使用以及安全性能，膜材料的種類繁多。
① 織物類膜材
② 熱塑聚合物類膜材
③ 其他膜材
如將柔性太陽(yáng)能電池與膜材、進(jìn)行復(fù)合形成可發(fā)電的膜材、超柔軟可反復(fù)折疊的膨體聚四氟乙烯纖維膜料，具有透光透氣性能的各類網(wǎng)格膜材等
03拉索的種類及其構(gòu)成
拉索由索體與錨具組成，氣承式膜結(jié)構(gòu)中索體常采用鋼絲繩、鋼絞線和非金屬索體等。
04充氣膜結(jié)構(gòu)的分類及特點(diǎn)
充氣膜結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的建筑又分為兩大類：一種為氣承式膜結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于工業(yè)領(lǐng)域；另一種則為氣脹式膜結(jié)構(gòu)（氣肋式、氣枕式、氣囊式），更適于應(yīng)用在公共建筑中。
氣承式膜結(jié)構(gòu)是唯一使用了空氣作為支撐系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn)：
A.良好的經(jīng)濟(jì)性：造價(jià)低廉——節(jié)省支撐系統(tǒng)、和對(duì)地基基礎(chǔ)處理的費(fèi)用,其造價(jià)通常只有常規(guī)結(jié)構(gòu)的50%左右（僅供參考，具體價(jià)格還需根據(jù)實(shí)際情況同廠家確認(rèn)）
B.滿足大跨度、大空間需求、安全性高——?dú)獬惺侥そY(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的跨越能力，由于無(wú)需內(nèi)部支撐，可創(chuàng)造出無(wú)遮擋的大跨度空間。而且氣承式膜結(jié)構(gòu)自重很輕（每平米自重約3公斤）。
C.建設(shè)周期短，可整體拆裝移動(dòng)——?dú)獬惺侥そY(jié)構(gòu)的加工制作均可在工廠內(nèi)完成，在現(xiàn)場(chǎng)只需要進(jìn)行安裝作業(yè)。一般，從設(shè)計(jì)、設(shè)備采購(gòu)到加工制作，只需2~3個(gè)月即可完成，可以為舉辦大型活動(dòng)和臨時(shí)用展覽館，提供快捷、方便的大跨度建筑空間。
D.節(jié)能環(huán)保，適用性強(qiáng)——節(jié)能效果主要是基于該類建筑的氣密性、保溫性和透光性。膜材料本身可以回收利用，在建造和拆除過(guò)程中，幾乎沒(méi)有建筑垃圾和環(huán)境污染，具有很好的環(huán)保效果。
氣枕式膜結(jié)構(gòu)一般采用ETFE膜材料，具有以下特點(diǎn)：A.建筑造型優(yōu)美，建筑物理功能優(yōu)越；B.結(jié)構(gòu)體系輕盈，施工安裝便利；C.節(jié)能環(huán)保，便于維護(hù)保養(yǎng)；D.防火性能優(yōu)良；E.使用壽命長(zhǎng)。
05充氣膜結(jié)構(gòu)與膜結(jié)構(gòu)的區(qū)別
充氣膜結(jié)構(gòu)是膜結(jié)構(gòu)的一種，兩者均采用膜材料進(jìn)行建造，兩者之間的區(qū)別主要體現(xiàn)在支撐方式和安裝方式上。膜結(jié)構(gòu)主要由膜材、鋼索及支柱組成，通過(guò)鋼索的抻拉作用使膜材形成張力，以達(dá)到固定的結(jié)構(gòu)形式。
而充氣膜結(jié)構(gòu)則是通過(guò)氣壓差達(dá)到穩(wěn)定形態(tài)，例如單層充氣膜結(jié)構(gòu)必須是封閉的空間，需要不斷充氣才能保特一定的室內(nèi)外氣壓差以維持形態(tài)，而氣脹式充氣膜結(jié)構(gòu)則可以直接作為結(jié)構(gòu)元件使用。
06充氣膜結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)
充氣膜結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)勢(shì)在于安裝便捷、造價(jià)經(jīng)濟(jì)，尤其適用于大跨度作業(yè)空間，并可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)建筑無(wú)法達(dá)到的曲線與柔性姿態(tài)。
但是相對(duì)于張拉式膜結(jié)構(gòu)與氣脹式充氣膜結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，氣承式充氣膜則需要安裝充氣控制系統(tǒng)與設(shè)備，越大型的單層充氣膜結(jié)構(gòu)，則需要更為專業(yè)的設(shè)備，還需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜調(diào)試流程才可實(shí)現(xiàn)。
07充氣膜結(jié)構(gòu)案例
Apollo Pavilion亭臺(tái)裝置
為了慶祝阿波羅亭臺(tái)建成五十周年，達(dá)勒姆郡當(dāng)?shù)刂囆g(shù)家Steve Messam用自己設(shè)計(jì)的充氣照明裝置，將這座位于Peterlee的獨(dú)特地標(biāo)建筑重新裝點(diǎn)。
Pipeline景觀裝置
Pipeline裝置由一系列充氣管道和可更換的預(yù)制構(gòu)件組成，不同功能的構(gòu)件之間可以相互轉(zhuǎn)換，動(dòng)態(tài)適應(yīng)每種情況和每個(gè)位置，除去全透明的走秀空間外，還設(shè)有相對(duì)私密的準(zhǔn)備與交流空間。
東倫敦的黃色大泡泡
Second Dome于東倫敦的London Fields充氣建立起來(lái)，用于為當(dāng)?shù)丶彝ズ蛢和e辦免費(fèi)社區(qū)活動(dòng)。Second Dome是一個(gè)可重構(gòu)的空間，可以在幾分鐘內(nèi)由一個(gè)65平米的單一泡泡空間變成一個(gè)400平米大8米高的多重空間結(jié)構(gòu)，沒(méi)有任何其他的結(jié)構(gòu)體系，可以在如此短的時(shí)間內(nèi)組裝起來(lái)，并且能擴(kuò)大伸展成一個(gè)充氣膜不到一毫米厚的大尺度空間。
設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)從布爾諾市回收并改進(jìn)材料制成了該充氣結(jié)構(gòu)，Circo aéreo的下半部分既可以支撐充氣艇，又可以在活動(dòng)時(shí)用作圓形劇場(chǎng)的座位。
建筑師以金屬框架為結(jié)構(gòu)覆蓋全新的半透明材料，陽(yáng)光透過(guò)這些透明材質(zhì)過(guò)濾出絢爛的色彩，營(yíng)造出別樣的展覽氛圍，充氣座椅提供給來(lái)訪者別樣的體驗(yàn)形式。
三色頂：眾行拱，藍(lán)天泡，綠洲廊
三色頂系列是為了激活未充分利用的城市公共空間而打造的一系列展覽裝置，三個(gè)名為眾行拱、藍(lán)天泡和綠洲廊的展覽裝置都是為了解決缺乏庇護(hù)所、以及缺乏座位和休息空間等特定場(chǎng)地的問(wèn)題而設(shè)計(jì)。
