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充气膜结构建筑的四大系统

发布时间:2021-10-13 15:14:33人气:300

充气膜建筑系统具有不同于张拉膜的必要系统。除了考虑张拉膜的各种因素外,还应注意充气膜建筑的充气机械系统、控制监控系统、电气设计系统和进出口系统。
一、充气机械系统
对于充气膜结构,机械系统是必不可少的组成部分,需要提供克气动力,使膜面逐渐膨胀成稳定的形态;此外,保持膜面在正常气压变化范围内稳定工作的动力和控制。
充气系统包括风扇、电机、控制设备、管道等。根据建筑的具体情况,如建筑体积、平面和空间形状、风荷载、雪荷载等。,选择电机功率、风扇型号(形式)、管槽通量、相应的优化配置和整体布置。充气系统应具有足够的冗余安全性。当风扇或电机失效时,控制系统可以激活备用系统,使整个充气系统能够连续充气,保持膜内的正常工作压力。大型工程设计冗余度较高,需要多套冗余备用系统。冗余系统的实现不是普通简单系统的重复加倍,而是分为主要设备和应急设备,提高应急系统的安全性。
充气能力是指充气系统保证建筑正常使用,提供空气以维持内部气压的最大能力。首先要保证最大的设计气压。此外,还必须满足内部空气质量,即必要的排气、排烟系统和考虑各种管槽造成的气压损失,如冷热系统、气闸、天窗、排气孔、屋面膜锚固连接系统和膜表面渗气性。充气膜的内外压力是一个动态平衡系统。由于各种因素,内部空气渗透和必要的通风,以确保空气质量。充气控制系统必须是一个自适应系统。当气压降低到特定水平时,必须继续充气,但最大气压不得超过最大设计气压。
风扇是充气系统的重要组成部分,其适用性、耐久性和稳定性是关键。风赢必须能够连续运行,具有长期稳定性。电动机可以在必要的速度范围内长时间运行或停止制动。应保护扇叶出口、人口和转子,避免异物进入。关闭电源或失效时,风扇具有自锁功能,防止空气逸出。
充气系统管道应避免自然天气、地震、人为碰撞损坏和堵塞,有效传输空气。进气口应避免雪、冰、洪水、杂物等堵塞,以及有毒气体、烟尘和不健康气体。
对于大型公共建筑,需要设计必要的通风排气机械系统,避免室内有害物质聚集,污染空气。此外,对于重雪载荷地区,为了减少雪载荷对结构整体设计的影响,需要设计融雪机械系统。
二、控制与监控系统
充气膜结构建筑是由内外差维持膜结构的稳定形态,承受外部荷载和作用,压差在动态变化中,必须采用一套有效的监控系统来监控和控制压力变化。控制系统分为人工控制和自动控制系统。
气压自动控制系统是保持膜内气压稳定的自适应控制系统,在设计外荷载和正常工作条件下保证结构稳定的结构性能。人工控制是一种简单的控制方法,通过人员调节内部气压,确保结构形式。大型工程一般采用自动控制系统,可与人工控制相结合。控制系统的复杂性,成本应与建筑尺寸和用途一致。有些中小工程可能会出现膜屋面塌陷,有些工程会造成重大的生命或财产损失。设计师应与业主和主管部门讨论采用合理的监控系统。
自动控制系统包括控制板设计、控制优先级和报警系统。控制板的设计需要为操作员提供所有关于结构状态控制的安全信息,如内部气压、高度等状态参数。在正常使用状态下,一般内部气压控制优先于建筑形式和内部建筑空间。在充气成型过程中,优先控制建筑形状(高程控制点)。当建筑状态变化超过设计临界状态时,如内部气压、屋面膜高程异常时,报警系统可有效地向操作维护人员发送报警信息。
三、电气设计系统
充气膜结构建筑的一般电气设计与照明电力、布线、避雷系统等一般建筑的电气设计原则一致。有两点需要注意:一是照明电气设计的净空(照明高度)。由于膜面形态(净空)随着内部气压、外部荷载(风、雪等)的动态变化。),为了保护膜面不受碰撞和接触损伤,建筑参考形态应按照使用荷载和正常工作内部气压下膜屋面挠度的2倍确定。第二,大型充气膜结构建筑充气系统需要至少一套备用电源系统,以确保充气系统随时不间断充气,至少最低充气量。小型充气膜结构建筑,如支撑结构为单层民用建筑(小于3.Om),当排气缩小指数小于I.0时,膜表面不能由内部压力维持,可由临时支撑等其他措施维持平衡,此时不能设备电源系统。
四、进出口系统
气承膜建筑的进出口系统不同于一般建筑的进出口,是一个重要的结构边界。首先,门框支撑结构能承受各种荷载组合,具有足够的设计强度和刚度;此外,在设计最大工作压力时,进出通道门的叶片承受较大的压力,需要确保有效开启运行。进出口通道包括人员、交通工具和设备通道。
人员入口可为圆形旋转门,或具有空气自锁能力,能保持气压平衡的门。交通工具或设备通道相对较大,需要满足最大的交通工具、设备进出,并保持空气自锁,可采用类似船闸的双层门,前后门自动错位开启。此外,进出口通道的设计还应符合一般建筑规范的要求,根据人流、疏散时间等,确定合理的人口、大小(高、宽)、平面布局。

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