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你了解什么是充气建筑吗?

科普小知识2021-08-05 20:22:39
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  大家小时候,一定玩过肥皂泡的游戏吧?那随嘴吹出的肥皂泡,在阳光照耀下呈现五彩缤纷的小泡泡,经微风吹送,真是轻盈极了,让人心花怒放,欢欣雀跃。大家或许没有想到,小小的肥皂泡竟使那么有心的建筑师从中得到了启发:要是能把肥皂泡做成屋顶,那该多好!因为这种屋顶肯定能夺得分量最轻的冠军,并且它的跨度也会成为世界第一的。不过,遗憾的是肥皂泡实在太不牢固了。只要稍微吹得用力些就破了,根本不可能用它造什么屋顶。于是建筑师设想,如果使它们改成气球一类的材料,那么它们既有肥皂泡的轻盈,又有一定的牢度,倒是很有希望作为屋顶材料的。像人类在运动场上使用的篮球、足球、排球,可结实啦,任你怎样拍打、脚踢,它们都不会轻易破裂。在游泳时使用的充气橡皮救生圈,战场上使用的橡皮充气登陆艇,第一次世界大战时出现的飞行器—充气飞艇,现代医院里用来保护病人的充气床垫,最新式的充气椅子等等,它们的牢固程度是用不着担心的。

  那么,把气球做得很大,里面充人足够的空气,岂不就成为一间房屋了吗?只是人们顾虑住进这种充气的大气球里,会不会被充人的空气顶住口鼻,呼吸困难呢?事实要使这个“大气球”鼓起来,充人的空气只需要比通常大气密度稍高一点点就行了。而在这种气压稍微比大气高一些的“大气球”里,人的呼吸一点也不会觉得困难。这种充气的“大气球”,现在都称为“充气建筑。

  1968年,法国巴黎的一次展览会,建筑师就大胆地建造了一座充气建筑,它用高强度的塑料薄膜,先做成农村冬天种植作物的塑料大棚的模样,然后往里面充人空气,使里面的气压稍高出外边大气压一点点,整个塑料膜就鼓起来了。这种既新颖又古怪的房子,吸引了众多观众,轰动了整个展览会。之后不久,世界上许多国家的建筑师都开始纷纷仿效。

  20世纪70年代,上海展览馆广场上就建造了一个500平方米的试验性充气房屋,受到了许多建筑行家的重视。

  如果说火奴鲁鲁岛上,一夜之间采用短线弯鹰建造成一座音乐厅,仿佛像阿拉亭手中的神灯一样神奇,那么充气建筑就更加迅速了,它只需几个小时就能够“吹”出一座房子来。充气建筑建造之快,役有哪一种建筑形式能与它相比较的。称得上是世界之最。

  20世纪印年代末,美国有一所大学就建造成功一座充气式大型体育馆,里面有8万个座位,就是大型的足球比赛也可以在里面进行,而且不会受外面风雨的侵袭。其实,还有更胆大的建筑师呢。法国有位建筑师就设想过,采用充气屋顶把偌大一座巴黎城笼罩起来。它的跨度,达到几十千米。而且,因为高强度薄膜可以做成透明的,所以它即使架在巴黎市上空,从地面望上去仍旧是蓝天白云、丽日当头。只是风霜雨雪,再也不能对地面的生灵肆虐逞强了。这个大胆的计划,目前虽然未实现,但充气建筑的身价,确实不同寻常。

  除了这种内部充气的结构之外,目前还研究出一种称为构架式充气建筑的。所谓构架式充气建筑,就是指屋内不必充气,而是让屋内的梁、柱、拱架之类,像自行车轮胎那样充气做成。不用砖石、木头或钢铁和钢筋混凝土做梁、柱。这个梁、柱,一旦充气,就具有很好的刚性,十分坚固。最后,在由充气的梁、柱架筑起来的“骨架”上,铺盖上塑料布、玻璃纤维布之类薄膜材料,用绳索锚固在地上,就成为一种充气建筑了。它的优点是不必使整座建筑内部充气,因而可以减少不断补充气体和防漏的设备的费用。缺点是建造起来不及内部充气的简便快捷。

  充气建筑已普遍在仓库、临时住宅、野外工作人员住房等方面得到使用。并且,在水坝建设上,充气结构还带来了新的形式—充气水坝。这种水坝,其实是个巨大的橡皮袋,它长长地横在水库出口,一旦让袋中充满气,它就像一堵坚固的坝体,把水流堵住。如果水库要放些水,只要让袋中气体放掉一部分就行,使用十分简便。

  建筑师预言,充气建筑将来必会广泛应用于厂房、仓库、暖房、游泳池、体育场、电影院、剧院……成为“万能”的结构。因为它的跨度可以做得很大很大,不仅可以覆盖岛屿、城市,甚至可以用来覆盖面积更大的沙漠、冰原。所以,它对于人类改造自然、气候,将是最有效的形式。