充氣膜結(jié)構(gòu)是輕型空間結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要分支,除豐富多彩的造型外,還有優(yōu)異的建筑特性、結(jié)構(gòu)特性、和適宜的經(jīng)濟(jì)型,因此膜結(jié)構(gòu)的誕生,就迅速在世界各地發(fā)展起來。而膜結(jié)構(gòu)建筑主要分為張拉膜結(jié)構(gòu)、骨架膜結(jié)構(gòu)、充氣膜結(jié)構(gòu)、索桁架膜結(jié)構(gòu)、張拉整體與索穹頂膜結(jié)構(gòu)。
充氣膜結(jié)構(gòu)是一個(gè)相對密閉的空間結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)建筑不一樣的是,它通過風(fēng)機(jī)向結(jié)構(gòu)內(nèi)部鼓風(fēng)送氣,使膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外保持一定的壓力差,以保證膜結(jié)構(gòu)體系的剛度,維持所設(shè)計(jì)的形狀。
同時(shí)壓力控制系統(tǒng)可使結(jié)構(gòu)維持一定的內(nèi)外壓,保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
1917年,英國W.Lanchester 發(fā)明了一種充氣膜結(jié)構(gòu)作為右外醫(yī)院建筑屋面,這是一種安裝便捷、造價(jià)經(jīng)濟(jì)的屋面體系,但是他本人并未建成。
1946年,英國人Walter Bird建成第一個(gè)現(xiàn)代充氣膜結(jié)構(gòu),多普勒雷達(dá)穹頂(Doppler Radome),直徑15m,矢高18.3m,采用以玻璃纖維為基布氯丁二烯橡膠為圖層的膜材。1950~1970年間,相機(jī)在美國、德國等地建造了大量類似穹頂,最大直徑達(dá)到60m。
1970年日本大阪世博你(EXPO’70)為膜結(jié)構(gòu)發(fā)展提供了契機(jī)。因日本多地震,且展館多位于軟土低級,因此,展館宜采用輕結(jié)構(gòu)體系。由David Geiger完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的美國館,首次建成了大跨低輪廓充氣膜結(jié)構(gòu),平面為139m×78m的橢圓。
1972年~1984年,由David Geiger設(shè)計(jì),Birdair公司在美國建成銀色穹頂(Silver Dome,220m×159m)等7座巨大型充氣膜結(jié)構(gòu),但多數(shù)膜結(jié)構(gòu)被證明大跨度的膜結(jié)構(gòu)難以有效抵抗惡劣氣候條件。
1988年,日本建成東京穹頂(Toyko Dome)。雖然充氣膜結(jié)構(gòu)技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新的臺階,但之后世界各地再也沒有建造過巨大型充氣膜結(jié)構(gòu)建筑。
充氣膜結(jié)構(gòu)在索穹頂體系出現(xiàn)之前,創(chuàng)造了段大跨建筑的輝煌發(fā)展史。
充氣膜結(jié)構(gòu)做一種新型的空間建筑,具有傳統(tǒng)建筑無法比擬的優(yōu)勢。特別對于需要大面積大空間的作業(yè)廠區(qū),它比任何建筑更具有優(yōu)勢,因此它可廣泛應(yīng)用在需要大跨度作業(yè)空間。
因此它可應(yīng)用于大面積作業(yè)車間、倉庫、體育場館、展覽館等。