ETFE氣墊的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)

日期:2021-08-23

 1、ETFE氣墊中(zhōng)空氣的作(zuò)用(yòng)

(1)、穩定作(zuò)用(yòng)   氣墊内的空氣使表面的ETFE膜材形成張力,維持形狀并提供剛度。

(2)、傳遞外荷載  将作(zuò)用(yòng)于外表面的荷載傳遞給内表面或将作(zuò)用(yòng)于内表面的室内正壓傳給外表面的膜材料。

(3)、隔熱  氣墊是良好隔熱層。對于多(duō)層氣墊,通常外層用(yòng)0.20mm、中(zhōng)間層用(yòng)0.05mm、内層用(yòng)0.15mm厚的ETFE膜材;氣墊的層數取決于隔熱要求。

2、外荷載的傳遞及氣墊的承載能(néng)力

   在内壓作(zuò)用(yòng)下,氣墊表面的ETFE膜材受拉,這個拉力将傳遞給支撐氣墊的邊界構件(通常為(wèi)鋁合金構架)。當外荷載(風壓力、雪(xuě)載等)作(zuò)用(yòng)于氣墊表面時,氣墊的外表面會發生變形,通過氣墊内氣壓的作(zuò)用(yòng),氣墊内表面的張力将會增大;當作(zuò)用(yòng)于氣墊外表面的風作(zuò)用(yòng)為(wèi)吸力時,氣墊外表面的張力則會增大。相應地,作(zuò)用(yòng)于邊界構件上的力也會發生改變。當多(duō)個氣墊作(zuò)用(yòng)在一起時,相鄰單元間的作(zuò)用(yòng)會相互平衡,僅在整個結構邊緣處,支撐結構承受氣墊表面傳來的作(zuò)用(yòng)力。氣墊的承載能(néng)力取決于所用(yòng)ETFE膜材的厚度、氣墊的跨度、矢高、形狀和充氣壓力。以5m的跨度的長(cháng)方形氣墊為(wèi)例,一般可(kě)承受2kN/㎡以上的風吸力和3kN/㎡的雪(xuě)荷載。通過在氣墊内部采用(yòng)不鏽鋼支架或索網加強的方法,可(kě)獲得更大的跨度或承載能(néng)力。

3、氣墊内空氣壓力的變化與調節

    氣墊内的空氣壓力決定 了氣墊的剛度和承載能(néng)力,即氣墊内壓力越大,氣墊表面的ETFE膜材張得就越緊,氣墊的剛度就越大。在強風或降雪(xuě)時,需要增加氣墊内的壓力,以增強氣墊的剛度和承載能(néng)力,防止外層膜因受到壓力而發生曲面翻轉。ETFE氣墊的内壓可(kě)以随外荷載的不同在200-800pa之間變化。另一方面,由于太陽的照射,氣墊内的空氣溫度會升高,體(tǐ)積膨脹,導緻壓力增大。為(wèi)保證氣墊的安(ān)全,當氣墊的内壓超過限值時,需要排氣減壓;當沒有(yǒu)陽光照射、溫度下降後,又(yòu)需要充氣補壓。

4、控制系統及充氣設備

     由于ETFE氣墊内的空氣壓力需要不間斷地監控、調節,每個氣墊上都要有(yǒu)連通管連接到控制系統及充氣設備上。控制系統及充氣設備包括動力(含應急動力供應)設備、氣泵(至少兩台,一用(yòng)一備)、控制櫃、空氣淨化器(除濕、除塵)、感應器、減壓閥、單向閥、連通管等。由于氣墊内、外表面溫度不同,濕空氣進入氣墊後會在氣墊内結露,影響氣墊的透光率及外觀,故要進行除濕處理(lǐ)。由于氣泵的作(zuò)用(yòng)僅僅是維持氣墊内的氣壓,因而消耗的能(néng)量非常低。以總面積1000㎡的ETFE氣墊為(wèi)例,一般需要一台功率為(wèi)220W的備用(yòng)氣泵,一台功率為(wèi)100W的工(gōng)作(zuò)氣泵。工(gōng)作(zuò)泵在壓力感應器控制下工(gōng)作(zuò),運行時間為(wèi)額定時間是50%左右,即實際能(néng)量消耗約50W。


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