ETFE,膜材
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于家堡项目

        于家堡交通枢纽唯一露出地面的就是一个双螺旋穹顶,建筑创意:美丽的贝壳,穹顶的南侧为枢纽的主入口广场,东西两侧为次入口。穹顶采取钢结构和膜结构的设计,采用国际上最新型的建筑织物——ETFE膜材,既达到了节能环保和采光性又增加了防火、防水、防风的安全性。于家堡气枕膜结构为国际上单壳体最大的项目,长143m,宽80m,共有大小迥异不同的783个ETFE气枕组成。此项工程无论在新技术、新材料、新工艺应用,还是结构受力分析,难度系数很高,节点施工十分复杂,堪称国内外首例。

        防水工程

        ETFE气枕采用三道措施防水

        首先铝合金盖板下使用硅酮胶橡胶条,作为铝合金盖板与ETFE膜材之间的第一道防水,使硅酮胶橡胶条更密实的贴合在ETFE气枕上。如图:


        铝合金基座是第一道防线,起到水槽的作用。如果从硅酮胶垫片缝隙或其它部位有少量水渗透进来,在铝合金基座形成的槽中加以流泻。

        第二道防水为铝合金底座,也作为水槽的功能使用。铝合金分段之间,采用道康宁791密封胶填缝,这样就将安装完成后的膜结构铝合金底座也作为了排水水槽使用,假设第一道盖板防水不能有效防水或少量渗水的情况下,该底座也能将渗漏水的水量通过铝合金底座导出到结构端部水槽。

        不锈钢水槽是第三道防线,在铝合金接缝处如有少量水渗透,将由不锈钢水槽承接并沿坡度流泻。不锈钢水槽的螺栓孔处,采用双面丁基胶将水槽与硅酮胶橡胶短柱连接,由丁基胶进行完整密封。


二次钢结构节点详图

        熔断系统

        针对火情探测及灭火系统中气枕的消防排烟设计,我公司研发了气枕熔断系统。当熔断系统接收到火灾或烟雾报警,熔断系统会自动运行。气枕边界除一端外,其余边界将会自动熔断。在气枕自重作用下,形成开口达到排烟效果,期间并不产生火焰。

        根据招标阶段建设单位、设计单位、顾问单位及总包单位提出的消防排烟要求,开启窗与可熔ETFE气枕单元的排烟总面积大于建筑使用面积5%的要求。

        当火灾发生时,站台的楼宇管理系统(BMS, Building Management System)发送信号给气枕熔断控制系统(非承包范围),熔断控制控制系统随即发送信号给对应气枕的电热丝,电热丝通电加热,熔断ETFE边界,形成开敞区域,从而达到排烟的目的。

        本工程设计装配有熔断系统的气枕共60个,分为15个组(图中黑色部分),总面积约396.5㎡。 全部气枕分三个批次熔断,要求每个批次熔断时间不超过60秒。每个批次的用电量不超过120KW。


        •镀点计算

        三层ETFE膜材均采用银色圆点印刷,以降低膜材的太阳光透射率。印刷覆盖率分别为63%、46%、透明。在招标文件中划分的5个遮阳分区中,各区的遮阳系数均能达到设计要求(0.20~0.32)。


遮阳系数的计算示意图









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