021-54787089

    大尺度結構

除了在小規模工程中的應用以外，輕便的ETFE 氣枕式膜結構系統同樣適用于更大跨度領(lǐng)域的工程。最近發(fā)表的 xanadome 結構概念，力圖在這一領(lǐng)域有所建樹(shù)。該結構體主要由鉸接拱組成，兩側是用來(lái)固定拱架的斜拉鋼索，鋼索從一錨節點(diǎn)扇形發(fā)散與拱架連接。不同于傳統的拱形結構，xanadome 采用的鉸接拱內壓力與張拉力同時(shí)存在。在受力情況下拱架將呈現出非正交的復雜幾何形體。由于沒(méi)有彎矩的存在，組成xanadome 結構體的每一個(gè)構件都將發(fā)揮其最大的承載能力。從理論上講，xanadome 結構體跨度將遠遠大于我們熟悉的結構體系，目前已證明，1英里 (1.6km）范圍內的跨度是可以實(shí)現的。4 此外，由于組成結構體的構件很小，這使結構的制造、運輸都可以在短時(shí)間完成，結構的組裝也可以在無(wú)需腳手架和大型起重機的情況下快速進(jìn)行。洛杉磯城市藝術(shù)博物館 (Los Angeles County Museum ofArt）是大都會(huì )建筑事務(wù)所2002 年的參賽方案，該方案力求通過(guò) xanadome 支撐 ETFE 氣枕的方式建造一座籠罩整個(gè)城市區塊的膜結構穹頂。

    但是，第一個(gè)真正意義上的大型 ETFE 充氣結構采用的卻是更為熟悉的網(wǎng)格球頂。2001年竣工的伊甸園工程 (the Eden Project）試圖從生態(tài)學(xué)角度強調人與植物相互依存的共生關(guān)系，通過(guò)技術(shù)手段營(yíng)造人為的理想家園。項目坐落于英國西南方的康天爾郡，作為世界上最大的溫室建筑，很多評論認為該項目對于探索環(huán)境科學(xué)負有重要責任。就如同 “......富勒預見(jiàn)聚物技術(shù)和計算機建模能力”一樣，伊甸園工程預示著(zhù)完全采用ETFE氣枕式膜結構設計建筑時(shí)代的到來(lái)。失去柔性結構的屬性，ETFE技術(shù)將寸步難行。同樣，奧托也理應受到我們的贊頌，項目中8個(gè)半徑范圍從18-65m不等的溫室穹頂，利用最小表面積覆蓋了最大的空間體積，像一系列肥皂泡泡一樣，安靜的坐落在風(fēng)景之中。

    為了保障溫室穹頂的最大的通透度，滿(mǎn)足植物的正常生長(cháng)，結構桿件在數量及尺寸上均要做到最小。例如采用雙層密封玻璃，除了額外增加主體結構負重，同時(shí)還會(huì )增添眾多小型的鏈結構件，這必然違背了設計初衷。ETFE氣枕由于自重輕且體積大，自然是滿(mǎn)足要求的理想選擇。經(jīng)過(guò)對幾何形體的多方研究，設計團體采用了富勒的網(wǎng)格球頂--同體積大小的氣枕單元可依據穹頂半徑大小調整單元比例--在直徑500mm鋼管的支撐下，膜面不會(huì )產(chǎn)生松弛。盡管鋼架與膜面被視為兩套系統，但組成網(wǎng)格球頂的六邊形單元卻同意了氣枕的規格，雙層膜六邊形單元體卻統一了氣枕的規格，雙層膜六邊形氣枕內，外膜直徑分別衛114mm和193mm。統一后的主體結構重量也因此降至原有的50%。出于對連接節點(diǎn)及邊緣構造造價(jià)的考慮，該結構形式下一發(fā)展階段盡可能擴大零部件尺寸。