电动膜结构是指在传统膜结构的基础上,集成电机、传动装置和智能控制系统,使得膜结构的开合、升降、形态变换等动作能够通过电力驱动自动完成。
其核心在于 “可动性” 和 “智能控制” ,让建筑从静态变为动态,极大地拓展了应用场景和用户体验。
一个完整的电动膜结构系统通常包括:
膜材本身:
材料: 通常使用高强度、耐久性好的PTFE(聚四氟乙烯)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)或PVC(聚氯乙烯)涂层织物。这些材料重量轻、透光性好、能塑造优美的曲面造型。
设计: 经过精确的找形分析和裁剪设计,确保在张拉后形成稳定的受力体系。
支撑结构:
包括桅杆、拱、桁架、索网等,为膜面提供支撑和边界。在电动系统中,这些结构往往也是运动轨迹的一部分。
驱动系统(电动部分):
电机: 通常是减速电机,提供足够的扭矩来拉动沉重的膜布和结构。包括管状电机、推杆电机等。
传动机构: 将电机的旋转运动转化为直线或特定轨迹的运动,常见的有齿轮齿条、钢丝绳卷扬、链条、液压推杆等。
轨道系统: 用于引导膜结构的移动部件沿预定路径平滑运行,要求高精度、低摩擦和高承重能力。
智能控制系统(“大脑”):
遥控器/墙面开关: 手动控制。
手机APP/智能面板: 远程或本地控制,可设置场景模式。
自动模式: 系统根据传感器数据自动运行(如大风天气自动收起,下雨自动关闭,阳光强烈自动展开遮阳)。
控制单元: PLC(可编程逻辑控制器)或专用控制器,接收指令并控制电机的启停、速度和方向。
传感器: 如风速传感器、雨滴传感器、雪荷载传感器、温度传感器、光线传感器等,用于感知外部环境。
操作方式:
电动膜结构主要有以下几种形式:
电动开合式膜结构
体育场馆: 网球场、游泳馆、体育场(如著名的温布尔登网球场中心场)。
文化娱乐: 剧院、音乐厅的露天舞台、水上乐园。
商业空间: 商场中庭、餐厅露天区、酒店泳池吧。
描述: 最经典的形式,屋盖的一部分或多部分可以沿轨道移动、展开或收拢,实现场馆在“室内”与“露天”状态之间的自由转换。
应用:
电动遮阳篷/遮阳帘
描述: 较小型的电动膜结构,通常安装在建筑立面和屋顶,用于户外遮阳、防雨。
应用: 别墅阳台、咖啡馆外摆区、商业街廊道、玻璃幕墙建筑的外遮阳系统。
电动张拉式景观棚
描述: 通过电控钢索的收放来调节膜面的张紧度和曲面形态,甚至可以实现简单的升降,常用于创造动态的景观艺术装置或灵活的公共空间顶棚。