充气膜结构是轻型空间结构的一个重要分支,除丰富多彩的造型外,还有优异的建筑特性、结构特性、和适宜的经济型,因此膜结构的诞生,就迅速在世界各地发展起来。
充气膜结构是一种采用高性能膜材作为建筑“外壳”,通过膜内外的气压差使膜面产生张力,以此形成一定稳定形态和承载能力的结构或构件。充气膜结构应具有密闭的充气空间,并应设置维持内压的充气装置,以保证膜结构体系的刚度,维持所设计的形状。根据膜内密闭空间形成方式不同可将充气膜结构分为四类:气肋式膜结构、气枕式膜结构、气承式膜结构和气囊式膜结构。
气肋式膜结构的膜面本身形成封闭曲面及密闭空间,外形通常为管状,加压气体作用于膜面且可形成自平衡体系。气肋式膜结构的室内空间无需密闭,人员进出比较自由。
气枕式膜结构一般指由多个气枕单元集合而成的结构体系。每个气枕单元的膜面形成封闭曲面及密闭空间,其周边固定于刚性骨架上。
气承式膜结构其膜面本身不形成封闭曲面,其周边固定于刚性边界或基础,密闭空间由膜面、四周封闭边界与室内地面形成。气承式膜结构通过建筑内部气压支撑膜面,形成建筑物主体,室内无需任何框架和梁柱支撑,但必须保持密闭性以维持室内气压。气承式膜结构常用的外形有球面和柱面。
气囊式膜结构:膜面本身形成封闭曲面及密闭空间,外形为囊体状,囊体尺度较大,整个结构可由一个囊体构成,内部加压气体作用于膜面,结构本身可形成自平衡体系,亦可在周边固定或支撑于刚性边界上。