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    大尺度結構

除了在小(xiǎo)規模工(gōng)程中(zhōng)的應用(yòng)以外，輕便的ETFE 氣枕式膜結構系統同樣适用(yòng)于更大跨度領域的工(gōng)程。最近發表的 xanadome 結構概念，力圖在這一領域有(yǒu)所建樹。該結構體(tǐ)主要由鉸接拱組成，兩側是用(yòng)來固定拱架的斜拉鋼索，鋼索從一錨節點扇形發散與拱架連接。不同于傳統的拱形結構，xanadome 采用(yòng)的鉸接拱内壓力與張拉力同時存在。在受力情況下拱架将呈現出非正交的複雜幾何形體(tǐ)。由于沒有(yǒu)彎矩的存在，組成xanadome 結構體(tǐ)的每一個構件都将發揮其最大的承載能(néng)力。從理(lǐ)論上講，xanadome 結構體(tǐ)跨度将遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我們熟悉的結構體(tǐ)系，目前已證明，1英裏 (1.6km）範圍内的跨度是可(kě)以實現的。4 此外，由于組成結構體(tǐ)的構件很(hěn)小(xiǎo)，這使結構的制造、運輸都可(kě)以在短時間完成，結構的組裝(zhuāng)也可(kě)以在無需腳手架和大型起重機的情況下快速進行。洛杉矶城市藝術博物(wù)館 (Los Angeles County Museum ofArt）是大都會建築事務(wù)所2002 年的參賽方案，該方案力求通過 xanadome 支撐 ETFE 氣枕的方式建造一座籠罩整個城市區(qū)塊的膜結構穹頂。

    但是，第一個真正意義上的大型 ETFE 充氣結構采用(yòng)的卻是更為(wèi)熟悉的網格球頂。2001年竣工(gōng)的伊甸園工(gōng)程 (the Eden Project）試圖從生态學(xué)角度強調人與植物(wù)相互依存的共生關系，通過技(jì )術手段營造人為(wèi)的理(lǐ)想家園。項目坐(zuò)落于英國(guó)西南方的康天爾郡，作(zuò)為(wèi)世界上最大的溫室建築，很(hěn)多(duō)評論認為(wèi)該項目對于探索環境科(kē)學(xué)負有(yǒu)重要責任。就如同 “......富勒預見聚物(wù)技(jì )術和計算機建模能(néng)力”一樣，伊甸園工(gōng)程預示着完全采用(yòng)ETFE氣枕式膜結構設計建築時代的到來。失去柔性結構的屬性，ETFE技(jì )術将寸步難行。同樣，奧托也理(lǐ)應受到我們的贊頌，項目中(zhōng)8個半徑範圍從18-65m不等的溫室穹頂，利用(yòng)最小(xiǎo)表面積覆蓋了最大的空間體(tǐ)積，像一系列肥皂泡泡一樣，安(ān)靜的坐(zuò)落在風景之中(zhōng)。

    為(wèi)了保障溫室穹頂的最大的通透度，滿足植物(wù)的正常生長(cháng)，結構杆件在數量及尺寸上均要做到最小(xiǎo)。例如采用(yòng)雙層密封玻璃，除了額外增加主體(tǐ)結構負重，同時還會增添衆多(duō)小(xiǎo)型的鏈結構件，這必然違背了設計初衷。ETFE氣枕由于自重輕且體(tǐ)積大，自然是滿足要求的理(lǐ)想選擇。經過對幾何形體(tǐ)的多(duō)方研究，設計團體(tǐ)采用(yòng)了富勒的網格球頂--同體(tǐ)積大小(xiǎo)的氣枕單元可(kě)依據穹頂半徑大小(xiǎo)調整單元比例--在直徑500mm鋼管的支撐下，膜面不會産(chǎn)生松弛。盡管鋼架與膜面被視為(wèi)兩套系統，但組成網格球頂的六邊形單元卻同意了氣枕的規格，雙層膜六邊形單元體(tǐ)卻統一了氣枕的規格，雙層膜六邊形氣枕内，外膜直徑分(fēn)别衛114mm和193mm。統一後的主體(tǐ)結構重量也因此降至原有(yǒu)的50%。出于對連接節點及邊緣構造造價的考慮，該結構形式下一發展階段盡可(kě)能(néng)擴大零部件尺寸。