ETFE膜氣枕系統(tǒng)中的優(yōu)點輕質,減少荷載

ETFE膜氣枕系統(tǒng)中采用的膜材自重在結構計算上幾乎可以忽略不計。單個氣枕單向受力跨度可達3~5m，雙向受力時跨度高達11m，從而使每一個氣枕無需次級結構，直接由主體結構支撐。相對覆蓋同等跨度的空間，其結構自重約為傳統(tǒng)結構的1%。在既有建筑的改造更新中，工程面臨的條件通常要求改建或加建要盡可能減少對原有結構的不利影響，因此結構自重輕的ETFE膜氣枕系統(tǒng)可以最大限度地降低對既有建筑產(chǎn)生的破壞，大大提高改擴建結構的安全系數(shù)。

如2004年竣工的帕薩迪納設計學院藝術中心改造工程，項目要在混凝土墻上局部開口進行采光（圖3）。設計要求加建天窗重量不得超過開洞的原有結構減少的重量。經(jīng)過與包括玻璃在內的多種圍護系統(tǒng)的比較研究，最終采用了3層印有圖案的ETFE膜氣枕系統(tǒng)，使得天窗鋼框架用鋼量大大減少。新加建的天窗呈非矩形造型，突出了學校的藝術氛圍。天窗的每個面都由單個的ETFE氣枕圍合，取消中間的連接節(jié)點，不僅爭取了最大的采光量，還滿足了設計美學方面的考慮。天窗在自然采光及太陽能利用方面成為典范，雕塑般的形式成為一道風景。又如2005年在哥本哈根竣工的倉體住宅樓（Frosilo Flats）中庭項目（圖4）。

作為一項廢棄谷倉的改建計劃，原有混凝土墻不能開大洞，因此設計師通過在谷倉上部加建ETFE氣枕系統(tǒng)頂棚，將谷倉中間改造成巨大的入口門廳，垂直交通與服務設施設置其中。中庭頂棚取自球面體的一部分，支撐桁架從球心向外發(fā)散，以充氣氣枕取代桁架間的索網(wǎng)，防止上弦桿件發(fā)生側向失穩(wěn)。整體結構由于重量輕，不僅減少了對原有結構造成的不利影響，施工上還實現(xiàn)了整體吊裝。