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行业新闻

美丽的ETFE双螺旋穹顶贝壳

发布时间:2020-06-19 15:36:14作者:景秀浏览量:2352

    ETFE膜结构的应用可以追溯到2008年北京奥运会. 水立方的屋顶和立面采用多层气枕式ETFE膜结构,而鸟巢的立式罩则采用单层拉伸ETFE膜结构. 近年来,随着人们对ETFE材料优异性能的加深认识,ETFE项目在国内外得到越来越多的应用.

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    于家堡交通枢纽,唯一从滨海高铁站露出的东西是一个双螺旋圆顶,灵感来自鹦鹉螺和向日葵的螺旋,其初始平面形状是从圆形双向螺旋网格延伸而来,值“悬挂”形成初始形状,然后反转以得到贝壳形状.

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    最后,与建筑物结合后,调整平面尺寸和高度,以形成透明,开放,明亮和新颖的建筑空间,从而实现结构与建筑的完美统一.

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    在地面上,滨海站的椭圆形外壳看起来像一个美丽的外壳,周围环绕着风景如画的风景公园. 车站大楼的主要结构为地上1层,地下3层,停车场总规模为3套6条线. 它与城市轨道交通和公共交通有机地联系在一起. 它是集运输生产,旅客服务和市政支持于一体的综合运输. 在枢纽站,乘客可以在地铁,公共汽车和铁路之间转换.

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    圆顶的南侧是枢纽的主要入口广场,东侧和西侧是次要入口. 圆顶采用钢结构和膜结构设计,并采用国际最新的建筑面料-ETFE膜材料,不仅达到节能,环保和照明的目的,而且还提高了防火,防水和防风的安全性. 于家堡气枕膜结构是世界上最大的单壳项目. 它长143m,宽80m,由783个大小不同的ETFE空气枕头组成.


防水工程

    ETFE空气枕采取了三种防水措施. 首先,在铝合金盖板下方使用硅橡胶(硅橡胶)橡胶条,作为铝合金盖板和ETFE膜材料之间的第一道防水条,从而使硅橡胶橡胶条更紧密地贴在ETFE气枕上.

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    铝合金底座是第一道防线,可充当水槽. 如果少量水穿过硅橡胶垫片的缝隙或其他部分,请将其排放到铝合金底座形成的凹槽中.

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    第二个防水材料是铝合金底座,也可用作水槽. 在铝合金部分之间,使用道康宁791密封胶进行填缝,因此假设第一盖板防水不能有效地防水或少量渗水,则安装后的膜结构铝合金底座也可以用作排水槽. 底座还可以将大量漏水通过铝合金底座引至结构末端的水槽.

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    不锈钢水槽是第三道防线. 如果铝合金接头处有少量的水渗透,它将被不锈钢水槽接管并沿斜坡流动. 在不锈钢水槽的螺栓孔处,使用双面丁基胶将水槽连接到硅橡胶橡胶短柱上,然后使用丁基胶完成密封.

气枕高度

    气枕的高度与边界的形状有关,通常为跨度的1/8〜1/10. 在三角形的情况下,矢量高度通常是内切圆直径的1/8. 这种经验的价值考虑到了膜的形状和应力. 最大内切圆直径一般为3〜4米. 在该原理下,膜表面的分割也可以适当地增加. 同时,高度将相应增加. 在任何工作状态下,都需要通过软件确定气枕的尺寸,以找到类型.

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降噪处理

    回声时间与建筑物的内部容积成正比,与内部表面的吸声率成反比. 良好的语音质量需要较短的回声时间,以避免声波之间的相互干扰,这通常对于小型会议室而言并不困难,但较大的封闭建筑空间很难有效解决此问题,例如体育馆,室内跑道和场,水上活动中心,体育场等.

    降噪系数(NRC降噪系数)可以非常方便地表征建筑膜的吸声率. 通常,膜的屋顶或天花板是透明的,不会受到63Hz以下的低频噪声的干扰,可以很好地控制该频带中声波的回波. 因此,该图仅显示了针对高于63 Hz的不同倍频程中心频率的ChemFab PTFE隔音衬垫(Fabrasorb II)的降噪系数(吸声系数),NRC为0.65. ETFE材料可以作为参考.

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    根据构造目的,通常将其设计为相应的特定噪声标准(NC噪声标准),该标准指定了最大允许的背景噪声级别. 噪音水平可能从音乐厅的NC-20左右到运动场馆的NC-50左右不等. 背景噪声是由建筑物的外部噪声以及部分噪声进入建筑物产生的. 建筑物的不同围护结构材料在减少外部噪声阻挡(隔音能力,声音穿透损耗)方面有不同程度的降低.

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    该膜重量轻且厚度非常薄,并且阻挡外部噪声,尤其是低频噪声的能力较低. 不同屋面结构的降噪能力大致可分为: 单层屋面系统,重量为1.0〜2.0psf(4.88〜9.76kg / m3),隔声量达到30dB(A),如彩板. ,木板,木板加上由隔热层组成的屋面系统;类似的单层板加玻璃纤维棉吊顶和内膜系统,隔声量达到45-50B(A). 该图显示了单层和双层玻璃屋顶以及单层和双层膜屋顶上的倍频程音频带的隔音特性,即,穿透屋顶的声波损失. 声波频率越小,穿透损耗越小. 声波频率低于63Hz,并且穿透损耗可以忽略不计. 声波频率越高,穿透损耗越大.

传热系数

    屋顶ETFE空气枕系统由铝合金支撑和空气枕组成. 当气垫的厚度超过20mm时,传热系数是相同的,因此整个气垫分为两种类型: 边缘区域的传热系数低于20mm和中间部分的传热系数高于20mm. . 整个系统的传热系数为铝合金的加权平均值+空气枕的边缘面积+空气枕的中间面积. 单元主体为等边三角形,长度为3400mm. 根据形状确定数据,边缘区域的宽度约为22mm. 根据宽度的一半,铝合金支撑被认为是50mm.

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    基本单元气枕的总面积为5.52平方米,按双层单气室气枕计算. 气枕边缘的传热系数= 3.225W /(M².K)铝合金支架的传热系数= 2.6104W /(M².K)气枕中间的传热系数= 2.905 W /(M².K)加权平均传热系数= 2.89 W /(M².K)(所有数据均基于水立方项目实验和THERM2.0有限元软件仿真分析得出)

熔断系统

    在火灾探测和灭火系统中,采用新型气枕熔断系统进行气枕的排气设计. 当熔断系统收到火灾或烟雾警报时,熔断系统将自动运行. 除气枕边界的一端外,其余边界将自动融合. 在气枕的重量下,形成了一个开口以达到排烟的效果,在此期间不产生火焰.

    根据每个单元提出的防火排烟要求,用于打开窗户和易熔ETFE空气枕单元的烟气排放总面积大于建筑面积的5%.

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    发生火灾时,车站的建筑物管理系统(BMS,建筑物管理系统)会向气枕保险丝控制系统(非合同范围)发送信号,然后熔断控制系统会将信号发送至相应的电热丝和气枕的电加热. 电加热丝,融化ETFE的边界,形成开阔的区域,以达到排烟的目的.

    该项目设计和组装的熔断系统有60个气枕,分为15组(图中黑色部分),总面积约为396.5平方米. 所有气枕分三批熔接,每批的熔化时间要求不超过60秒. 每批耗电量不超过120KW.

镀点计算

    三层ETFE薄膜材料上印有银点,以降低薄膜材料的日光透射率. 打印覆盖率为63%,46%和透明. 在招标文件划分的五个阴影区域中,每个区域的阴影系数均可以满足设计要求(0.20〜0.32).

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该项目是否应用于新技术,新材料,新工艺或结构应力分析中,难度系数非常高,接头构造非常复杂,这在国内外尚属首次.

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