本章总体讲述了充气膜构造的分类、发展、在我国的运用与发展、运用领域及特点等。
1.充气膜构造的分类
2.充气膜构造的发展
◆ 1917年英国的 Willian Lanchester提出充气构造观点,用于野战医院，并申请专利。
◆ 1946年 英国的Walter Bird建造了首座直径15米的充气穹顶-多普勒雷达穹顶。
◆ 1967年在德国斯图加特召开了第一届国际充气构造会议。随后在美国、德国等地建造了大量充气膜穹顶，最大跨度达到60m。
◆ 1970年日今年夜阪天下展览会充气膜构造的发展供应了主要契机。
• 开始运用于商业建筑
膜构造乃至建筑业的一次迁移转变
• 戴维.盖格（ David Geiger ）设计的美国馆（139mx78m）
材质：玻璃纤维为基布 聚氯乙烯涂层
• 川口卫（Mamoru Kawaguchi）设计的富士馆,气肋式。
• 16根气肋直径4m、长78m
◆ 20世纪70年代美国多家公司互助开拓出特氟隆(Teflon)膜材，为膜构造广泛运用于永久、半永久性建筑奠定了根本。
◆ 随后，用特氟隆膜材料做成的气承式膜构造建筑相继涌如今大中型的体育建筑中。
在北美、日本相继建成了十几座大中型的扁平状充气建筑。
• 1975年 美国 “银色穹顶” 220mx159m 椭圆
• 1983年 加拿大 B.C.馆 232mx190m 椭圆
1985年美国METRO穹顶被大雪压塌
为办理扁平气膜屋盖在利用过程中涌现的问题，上世纪80年代后期，对气承式膜构造进行了技能改进，最紧张的方案是加大矢高。
• 1988年 美国 内华达州绿谷体育中央 PVF
• 2007年 美国 阿拉斯加某体育俱乐部 （400米跑道标准田径场）PVF
气枕式膜构造是伴随着ETFE膜材的涌现而出身的。
英国“伊甸园”温室 2001年
德国慕尼黑安联运动场 2005年
近年来，随着建筑技能的日益进步，气囊式膜构造开始被建筑师和工程师重视并加以运用。
苏黎世艺术海滩 2002年
Agile自行车竞技场 2002年
3.充气膜构造在我国的运用与发展
海内第一座充气膜建筑
北京顺义某基地招待所拍浮馆 1995年，30mx36m矩形，建筑面积10750m2 PVC
在随后的十年中，充气膜构造并未得到真正发展，直到2006年旁边，充气膜构造才又有了新的活气。
北京朝阳公园网球馆
我国目前建成的气承式膜构造数量已经超过500.
运用数量
发展阶段
2008年北京奥运会和2010年上海世博会为我国膜构造的发展供应了主要的发展契机。
海内第一个大型ETFE气枕膜构造
2008年北京奥运会“水立方”
2010年上海世博会 日本馆
随后一些地标性的ETFE气枕式膜构造项目相继建成。迄今我国已建成大型ETFE气枕膜构造超过80座。
大连市体育中央 2013
上海迪士尼乐园 2016
气肋式和气囊式膜构造运用数量相对较少。
海内某航空航天试验基地
滨海污水处理厂污池塘加盖工程——气囊式
4.充气膜构造的运用领域
由于充气膜构造具有丰富多彩的造型、精良的建筑特性、构造特性和适宜的经济性等其他传统建筑无法比拟的上风，因此备受青睐，被运用于工业、民用、军事等许多领域中，具有广阔的运用前景。
气承式膜构造运用领域分类统计
近年来，随着国家环保哀求的提高，气承式膜构造开始运用于环保领域。
环保领域——储煤棚
环保领域——污染土覆盖
中煤集团电力公司球形煤仓
气膜钢筋混凝土扁壳
冰塔构造
冰旅社
ETFE气枕膜构造运用领域分类统计
移动飞机库——气肋式膜构造
飞艇——气囊式膜构造
5.充气膜构造的特点
① 气承式膜构造的特点
良好的经济性；知足大跨度、大空间需求；培植周期短，可整体拆装移动；节能环保，防止雾霾；安全性高；适用性强。
② 气枕式膜构造的特点
建筑造型幽美，建筑物理功能优胜；构造体系轻盈，施工安装便利；节能环保，便于掩护保养；防火性能优秀；利用寿命长。
第二章 材 料
0.概 述
用于充气膜构造的材料包括膜材、拉索、保温材料以及其他连接辅件。本书章节先容这些材料的种类、特点、设计参数以及选用方法。
1. 膜 材
膜材是充气膜构造的紧张材料，起到密封以及承载的浸染，决定了充气膜构造的利用以及安全性能。膜材料的种类繁多，同时随着材料工业的发展，强度高、耐久性好的新型膜材得到研发和运用。
1.1 膜材的种类
① 织物类膜材
② 热塑聚合物类膜材
③ 其他膜材
如将柔性太阳能电池与膜材进行复合形成可发电的膜材，超优柔可反复折叠的膨体聚四氟乙烯纤维膜料，具有透光透气性能的各种网格膜材等。
1.2 膜材的力学性能
本节先容了膜材的紧张力学性能如极限抗拉强度、屈从强度、撕裂强度以及弹性模量等指标。本书附录中给出了国内外膜材厂商供应的膜材性能参数表。
1.3 膜材的其他物理性能
本节先容了膜材的透光性能、保温性能、声学性能、燃烧性能等。
2.拉索
2.1 拉索的种类及其构成
拉索由索体与锚具组成，气承式膜构造中索体常采取钢丝绳、钢绞线和非金属索体等。本节先容了索体和锚具的种类。
2.2 拉索的力学性能
本节先容了钢丝绳和钢绞线力学性能影响成分，弹性模量、极限抗拉强度、线膨胀系数取值办法。
2.3 保温材料
本节先容了气承式膜构造常用的保温材料及干系性能，如：玻璃纤维棉双面覆铝箔玻纤布、XPE（化学交联聚乙烯泡棉）双面复合铝箔、橡塑保温棉双面复合铝箔、玻璃纤维气凝胶毡、无纺布气凝胶毡。
4.连接辅件材料
本节先容了气承式膜构造中连接辅件材料：非金属材料与金属材料，金属材料紧张有铝合金、不锈钢和钢材等，非金属材料紧张PVC橡胶垫、边绳和绑绳等。
第三章 建筑与设备设计
0.概述
本章先容了气承式膜构造建筑与设备设计的紧张过程，包括建筑设计、建筑物理环境设计、建筑防火与疏散设计、门窗设计、设备设计。
1.建筑设计
建筑设计时建筑师该当从室外总体布局入手，首先应知足业主提出的功能哀求，同时做好建筑的形体和立面设计。本节先容了建筑设计的紧张过程，包括总体布局设计、建筑功能设计、建筑形体设计。
2.建筑物理环境设计
本节先容了建筑物理环境设计的紧张过程，包括光环境设计、热心况设计和声环境设计。
3.建筑防火、疏散设计
膜建筑设计必须有明确防火设计思想。本节先容了气承式膜构造设计的干系规定及把稳事变。
4.门窗设计
本节先容了气承式膜构造门窗设计的干系规定及把稳事变。
5.设备设计
本节先容了充气膜构造设备设计的干系内容，包括：充气系统设计，气承式膜构造掌握系统设计，气枕式膜构造掌握系统设计，空气调节系统、防雷设计。
第四章 构造设计
0.概述
本章先容了充气膜构造构造设计全过程，包括：形态设计、索网设计、内压设计、荷载及荷载组合、荷载效应剖析、裁剪设计、空气泄露、构造塌落与逃生、连接布局九部分。
1. 形态设计
本节先容了气承式膜构造、气枕式膜构造、气肋式膜构造、气囊式膜构造形态设计一样平常过程。
2.索网设计
膜面附加索网是减小充气膜构造膜面应力的一种合理办法，本节先容了从索网功能、索网形状、常用索网的特点及适用范围、索网设计的技能哀求四个方面先容了索网设计的哀求。
3.内压设计
内压是充气膜构造独占的设计参数，也是构造形成刚度坚持稳定的核心成分。本节先容了气承式膜构造设计最大内压、最大事情内压、最小事情内压、正常事情内压的设计哀求和考虑成分。
4.荷载及荷载组合
本节先容了气承式膜构造设计时永久荷载、活荷载、内压、风荷载、雪荷载、其他荷载的考虑和取值方法以及荷载效应组合。
5.荷载效应剖析
本节先容了气承式膜构造荷载效应剖析的特点、内压的仿照、强度与刚度的打算。
气承式膜构造的变形与事情气压干系，国内外尚无关于其变形值的规定。《膜构造技能规程》CECS158参考工程履历给出了变形应知足的条件。
在知足CECS158的建议外，本书对构造变形限值给出了建议值：(1)气承式膜构造的水平最大位移不宜大于其高度的1/10；(2)竖向最大位移不宜大于其跨度的1/30。
通过四类膜构造剖析实例详细先容了却构变形的打算。
6.裁剪设计
本节先容了充气膜构造裁剪设计方法。包含裁剪设计的内容和步骤、裁剪线支配、裁剪的应变补偿、裁剪设计的方法。
7.空气泄露
气承式膜构造也并非是一个完备封闭的系统，会有一定量的空气泄露。构造设计时，需评估和打算气承式膜构造的空气泄露量。
本节从空气泄露的位置、空气泄露的理论剖析、空气泄露的估算三方面先容了空气泄露的设计过程，并结合国外规范，给出了部分灰心位置的空气泄露率取值。
8.构造塌落与逃生
本节通过气承式膜构造的塌落和气枕的塌陷两方面先容了却构塌落与逃生设计干系内容。
先容了气承式膜构造灰心评估、倒塌过程的共性规律、气密性检测方法、灰心韶光的估算方法及逃生设计。
9.连接布局
本节先容了气承式膜构造膜片间的连接布局、膜单元的连接布局、膜单元与支承面的连接布局、拉索节点的连接布局。
第五章 施 工
0.概述
本章先容了充气膜构造的施工基本步骤和哀求，包括：加工、安装、充气与调试三部分。
1.加工
本节紧张先容了膜体部分的加工，包括加工前的准备、膜材加工、膜单元的包装与运输。
2.安装
本节紧张先容了充气膜构造的安装过程，包括安装前的准备、应急门和职员车辆（设备）进出门的安装、机电设备的安装、膜单元的安装、索网安装。
3.充气与调试
本节紧张先容了充气膜构造充气与调试施工过程，包括充气前的准备、充气与调试、充气后的安装、安装完成、培训、验收。
第六章 利用与掩护
1.概述
合理的利用与掩护以及定期检讨对担保充气膜构造的利用寿命具有主要意义，充气膜构造保持良好的运行状态，须要操作和掩护职员严格按照生产商供应的利用与掩护手册进行操作和掩护，养成巡视检讨的习气。
2.掩护内容
本节先容了充气膜构造的掩护内容，包括：充气设备，掌握系统，备用电源，根本锚固，膜材的修补，膜面的清洁，索及索网，连接节点，送、回风风道，门禁系统，非常的空气泄露十一个方面。
3.检讨和记录
本节先容了充气膜构造的检讨和记录内容，包括检讨项目、定期检讨制度、狂风雪后的检讨、检讨记录。
第七章 范例工程案例
0.概述
本章选用海内范例工程案例，详细先容了四类充气膜构造工程的设计、施工过程。
1.气承式膜构造
◆ 中心电视塔职工健身中央气膜馆
该工程位于北京市海淀区中心电视塔西侧，长57m，宽50m，高17m，建筑面积2850m2 ，2014年6月竣工。
本节重点先容该工程材料选择、荷载剖析、裁剪设计、范例节点、门禁系统、馆内照明、机器单元成套设备、掌握系统、施工过程等方面内容。
◆ 北京某国际学校气膜运动馆
该工程建筑轮廓尺寸为48m长、34m宽、13.65m高，气膜运动馆东南角与原有土建构造会所连接，2011年9月竣工。
本节重点先容该工程设计解释、建筑主体、成套设备等方面内容。
◆ 天津响螺湾体育休闲广场气膜工程
该工程位于天津市滨海新区，包括体育休闲广场、配套停车位及周边绿化，总用地面积约27612m2。气膜构造的体育馆建筑总面积为4867.88m2。
本节重点先容该工程主体构造设计、机器单元成套设备、消防设计等方面内容。
◆ 神华巴彦淖尔能源有限任务公司选煤厂气膜工程
该项目利用气膜构造的轻质大跨特点实现对原煤储煤场的覆盖，保护储煤免受自然环境的影响，起到降尘节能等环保浸染，储煤棚长400m、宽110m、高42m。
本节重点先容该工程建筑整体设计、气膜构造剖析、机器单元成套设备等方面内容。
◆ 招商港务（深圳）外场充气膜仓库
该项目位于招商港务（深圳）有限公司外场堆放厂区内，因码头到港粮食采取室外露天堆存，受景象影响较大，培植单位通过对项目造价、工期、构造类型等综合比拟决定采取空气支承气膜构造对其室外堆场进行覆盖。该工程是海内首个将气膜运用于粮食储存的项目，气膜仓库长160m、宽50m、高20m。
本节重点先容该工程建筑整体设计、气膜构造剖析、机器单元成套设备等方面内容。
2.气枕式膜构造
◆ 大连体育中央运动场罩棚ETFE气枕构造
大连市体育中央运动场是第十二届全国运动会的紧张比赛场馆之一，其整体平面为椭圆形，长轴方向长320m，短轴方向长293m，总建筑面积约12.8万m2，可容纳不雅观众约6万人，2014年竣工。
本节重点先容该工程膜材基本参数确定、气枕受力性能剖析、节点设计等方面内容。
◆ 万科东莞植物园ETFE气枕膜构造
该工程为热带雨林植物园，覆盖面积约3850m2，包括552个气枕单元，个中36个单元可以侧向开启，82个单元可以顶升开启，2016年11月竣工。
本节重点先容该工程构造体系、膜构造剖析、范例节点、供气系统、气枕加工制作、安装过程等方面内容。
◆ 上海迪士尼嫡天下创极光轮ETFE天幕工程
该工程为位于上海迪士尼乐园的嫡天下主题园区，该工程建筑上采取了不规则的壳体构造，为ETFE气枕找形带来了很大的困难。全体项目总面积为5000m2，由71块气枕组成，个中最大的气枕面积为220m2，2015年竣工。
本节重点先容该工程钢构造转接件设计、铝型材设计加工、ETFE气枕设计、 ETFE气枕安装等方面内容。
◆ 石狮世茂国际广场一期天幕
该工程用于覆盖南北贯通的多栋建筑群，天幕上表面的ETFE气枕膜构造区域展开面积北区为6759m2，南区为3675m2，总计为10434m2，2016年9月竣工。
本节重点先容该工程构造体系、荷载剖析、膜构造剖析等方面内容。
3.气囊式膜构造
◆ 滨海污水处理厂污池塘充气膜加盖工程
本工程位于盐城市滨海沿海化工园区，包括网络池及厌氧池，占地面积5600m2，网络池平面尺寸30mx20m，厌氧池单个平面尺寸10mx20m。
本节重点先容该工程充气膜加盖方案、充气膜构造剖析、机器单元成套设备、改造后效果等方面内容。
4.气肋式膜构造
◆ 某气承与气肋组合式充气膜构造工程
该工程某航空航天试验基地项目，建筑物净占地面积为670m2，包含两部分：试验用主球体和通道。二者均为高压气肋和低压气承式组合充气膜构造，个中高压气肋为直径1.5~3m的弧形圆柱曲面，设计内压10kPa，为全体膜面供应骨架支撑浸染；低压气承式充气膜为单层膜面，设计内压300Pa，分外景象下二者相互浸染共同承受外荷载。
本节重点先容该工程构造体系、构造剖析、安装等方面内容。