充氣膜結構是一種新型建筑結構,采用高強度、高柔性的薄膜材料為主要材料,利用密封空間內空氣壓力支撐原理而建成的建筑;
充氣膜結構的受力體系直接、簡(jiǎn)潔、合理,非常適合于中部無(wú)支承的大跨度結構體系,目前可以實(shí)現的跨度為300米((長(cháng)度不限);
原理
氣膜建筑就是采用高強度、高柔性的薄膜材料為主要材料,利用密封空間內空氣壓力支撐原理,將膜材的外沿固定在地面基礎或者屋面結構周邊上,利用充氣系統將空氣送入氣膜內部空間,當氣膜內壓力大于氣膜外壓力時(shí),就產(chǎn)生一定的氣壓差(正常壓差200Pa左右),氣膜內氣體就能將膜材支撐起來(lái)覆蓋在地面或者屋面上,形成大跨度的無(wú)梁無(wú)柱的建筑。
優(yōu)勢
?。?)透光隔熱
充氣膜煤棚所用膜材具有優(yōu)越的透光和UV防紫外線(xiàn)隔熱性能,使得在室外酷熱的情況下氣膜內部保持較舒適的溫度,并且嚴寒時(shí)期能夠很好的保溫防風(fēng),可以保障人員的正常工作環(huán)境。
?。?)節能環(huán)保
膜材對自然光的透射率達25%,透射光在結構內部產(chǎn)生均勻的漫射光,無(wú)陰影、無(wú)眩光,無(wú)死角,這樣在外界光線(xiàn)條件較好的情況下,室內不需要輔助照明,大大減少了照明能耗。即使室內照明時(shí),漫反射也使室內燈光照明做到省電高效,而且保證了夜間生產(chǎn)的安全。
氣膜式儲煤場(chǎng)全封閉的特性很好地滿(mǎn)足了儲煤場(chǎng)的環(huán)保要求,極大地阻斷了煤塵的傳播,這一點(diǎn)是其他建筑體系無(wú)法比擬的,這也是充氣膜儲煤棚能唯一達到北美生態(tài)景區環(huán)保要求的根本原因。
?。?)安全性能高
?、?nbsp; 抗風(fēng)雪能力強
充氣膜結構具有較大的縱橫向剛度,利用鋼索網(wǎng)技術(shù),經(jīng)過(guò)風(fēng)洞測試,可以抵御中心風(fēng)速64m/s,氣壓870毫巴的風(fēng)洞測試,相當于18級颶風(fēng);氣膜頂部可以 承受近300kg/㎡的積雪荷載。并保證了荷載下的變形不影響正常使用。
?、?nbsp; 卓越的阻燃和耐高溫性能
膜材表面加涂的防護涂層,具有耐高溫的特點(diǎn),阻燃性能優(yōu)越,明火離開(kāi)后0.3秒內自熄,其卓越的阻燃和耐高溫性能,達到中國、美國、日本、法國、德國等多國標準。
充氣膜煤棚的內部空間大,即使局部有可燃氣體產(chǎn)生,其濃度難以達到可燃可爆的條件,進(jìn)一步加強了煤炭生產(chǎn)的安全性。
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氣膜結構建造過(guò)程中不存在高空作業(yè)和坍塌風(fēng)險。氣膜結構從正常運行的狀態(tài)塌落到離地面2m的高度需要4-6小時(shí)的時(shí)間,這點(diǎn)很好的保證了氣膜的安全性。對于正常運行中萬(wàn)一出現的局部損壞或更換,在損壞修補完成之前,室內智能自控系統會(huì )自動(dòng)增加送風(fēng)量,保證主體建筑結構安全。
?。?)節約成本
由于氣膜建筑不需要立柱及梁板等混凝土或鋼結構,所以造價(jià)低廉,特別是儲煤倉、煤渣倉等大跨度大空間的建筑,尤其合適。 相對于大跨綱結構和框架膜結構煤棚,充氣膜結構在建設成本上有著(zhù)明顯優(yōu)勢。一般情況下比傳統的鋼架結構,要節約35%-55% 的建設投入。
?。?)施工周期短、易維護
充氣膜結構煤棚所有膜材、配件均在工廠(chǎng)加工制作,現場(chǎng)僅需安裝作業(yè)。從設計、設備采購到加工,一個(gè)月內能夠完成,運抵現場(chǎng)后,一般只需20天就可將主體安裝調試完畢,投入使用。
?。?)適應性強、耐久性好
可以在嚴寒的低溫以及酷熱的高溫天氣下安全運行幾十年,膜材在酸、堿等化學(xué)環(huán)境及紫外線(xiàn)照射下性能穩定,其正常地工作溫度為-40~70℃,壽命可以達到25年以上。
?、?高強度低紗聚酯絲除具備抗拉強度高、曲撓性好、輕薄韌等特點(diǎn)外,還具有抗撕裂、抗剝離、耐折、耐磨、耐油、無(wú)毒衛生、氣密性好等特點(diǎn)。
?、?良好的自潔、防塵性能、抗老化、抗風(fēng)載、耐紫外線(xiàn)、阻燃。
?、?主體是軟性輕質(zhì)材質(zhì)(1kg/㎡),適合塌陷區或地質(zhì)松軟區。不會(huì )因為基礎變形而產(chǎn)生坍塌事故。
?。?)智能電氣控制系統
氣膜煤場(chǎng)采用PLC全智能監控建筑體系,其整體控制體系包括模塊控制系統、室內外環(huán)境監控系統、溫度控制系統、能耗控制系統、控壓系統、新風(fēng)循環(huán)系統、備用能源系統等。智能控制的氣膜設備系統集成新風(fēng)、補壓、氣膜內空氣循環(huán)等功能設備及智能控制元件與一體,實(shí)現無(wú)人值守式自動(dòng)運行,在安全節能的條件下正常運行。針對煤炭?jì)\相關(guān)特點(diǎn)需要,還專(zhuān)門(mén)加裝了瓦斯監控體系、煤炭粉塵濃度監控體系,自動(dòng)調節通風(fēng)換氣量,以確保煤場(chǎng)的絕對安全。
氣膜式儲煤場(chǎng)的室內外通用監控系統可以監測到室外的溫度、濕度、風(fēng)力、降水量、車(chē)輛進(jìn)出、室外安全等;室內監控可以完全掌控室內溫度、濕度、出風(fēng)量、光線(xiàn)照度、煤炭的地表溫度和內部溫度的測量等??梢噪S時(shí)查閱歷史記錄、遠程掌控物資的儲備情況,可以根據需要自動(dòng)設置報警指示,可根據外界風(fēng)、雪環(huán)境變化自動(dòng)調節建筑內部壓力。通過(guò)監控手段大大減少了人員巡視等費用等。