天生的綠色建筑：氣膜建筑

來(lái)源:青島艾爾兄弟科技有限公司人氣：6259 發(fā)表時(shí)間：2018-02-08

青島艾爾兄弟科技有限公司是一家服務(wù)于膜建筑工程領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)公司，主要提供充氣膜建筑設(shè)計(jì)、制作、施工、后期維護(hù)等一站式服務(wù)，集科研開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)制造為一體的科研生產(chǎn)型企業(yè),并有多項(xiàng)專(zhuān)利。公司位于：山東省青島市萊西經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)閩江路1號(hào)。主要經(jīng)營(yíng)：充氣帳篷青島充氣帳篷充氣帳篷價(jià)格充氣帳篷設(shè)計(jì)

氣膜不是搭帳篷

看起來(lái)像是一個(gè)大氣球，又像是充氣的帳篷，氣模建筑到底是怎樣搭建、怎樣工作的呢？

按照艾爾兄弟公司給出的定義：“艾爾兄弟氣膜”建筑系統(tǒng)是一種“采用優(yōu)質(zhì)的建筑纖維膜材作為建筑“外殼”，通過(guò)室內(nèi)外的氣壓差將“外殼”支撐起來(lái)，形成建筑物主體，室內(nèi)無(wú)需任何框架與梁柱支撐的一種建筑形式。氣模建筑通過(guò)配備一套智能化的機(jī)電設(shè)備在內(nèi)部提供空氣正壓，把建筑主體支撐起來(lái)，并且還包括照明系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、空氣過(guò)濾系統(tǒng)等。

20世紀(jì)60年代，世界上第一個(gè)氣膜建筑在北美建成后，全世界已經(jīng)建設(shè)有數(shù)千個(gè)氣膜建筑，并且大多都一直在使用，有的使用時(shí)間已超過(guò)30年。雖然看起來(lái)像是吹起的大氣球，但是氣膜建筑絕不是搭帳篷那么簡(jiǎn)單，它是符合規(guī)范的永久建？筑。

進(jìn)入朝陽(yáng)公園氣膜網(wǎng)球館內(nèi)時(shí)，我們通過(guò)了一個(gè)雙層氣壓控制的門(mén)禁系統(tǒng)。鐘凡介紹，這是艾爾兄弟公司具有專(zhuān)利設(shè)計(jì)的門(mén)禁系統(tǒng)，“這個(gè)門(mén)剛打開(kāi)時(shí)會(huì)感覺(jué)有一點(diǎn)兒壓力，就像飛機(jī)起飛時(shí)的那種感覺(jué)，這是因?yàn)槭覂?nèi)外有250～500帕壓差，通過(guò)互鎖門(mén)禁系統(tǒng)，人進(jìn)出時(shí)不會(huì)影響室內(nèi)氣壓，也減少了氣壓對(duì)人體的沖擊?！碑?dāng)記者從球館側(cè)面逃生門(mén)直接出去時(shí)，強(qiáng)大的氣流一下子就把人推了出去，簡(jiǎn)直像是高空跳傘時(shí)打開(kāi)機(jī)艙門(mén)的沖擊，絕不是互鎖門(mén)禁的平穩(wěn)效果。

增加這幾百帕氣壓會(huì)不會(huì)讓處于其中的人感到不適呢？其實(shí)這僅僅相當(dāng)于正常建筑1層與9層的氣壓差，不僅不會(huì)對(duì)人體有任何不良影響，而且隨著大氣壓升高，空氣中的含氧量也在遞增，反而有助于人們從事運(yùn)動(dòng)活動(dòng)或體力工作。

在氣膜場(chǎng)館內(nèi)，空氣的濕度、溫度都經(jīng)過(guò)精確的控制，處在最適宜人體活動(dòng)的條件下。“我們對(duì)場(chǎng)館內(nèi)空氣質(zhì)量的設(shè)置都有很高的要求，通過(guò)風(fēng)的循環(huán)過(guò)濾保證空氣含氧量和潔凈度，二氧化碳、甲醛、PM2.5以及溫度、濕度都是時(shí)時(shí)監(jiān)控的?！辩姺?？說(shuō)。

在場(chǎng)館外側(cè)是建筑的“心臟”，這個(gè)設(shè)備負(fù)責(zé)維持室內(nèi)的壓力，往里面輸送新風(fēng)、過(guò)濾空氣，在冬天時(shí)由鍋爐燃燒天然氣供暖，夏天則由電機(jī)來(lái)制冷。這套設(shè)備保證了氣流的正常運(yùn)行和建筑的平穩(wěn)安全。

在氣膜這個(gè)看似簡(jiǎn)單的概念里，還有很多悉心的設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)不同需求。比如作為球場(chǎng)，燈光照明時(shí)需要不影響打球人的視野。這里光源出來(lái)先照到燈罩，然后燈罩再反射到膜，再反射下來(lái)，通過(guò)二次反射，整個(gè)場(chǎng)館完全沒(méi)有眩光、沒(méi)有陰影。

另外逃生門(mén)的設(shè)計(jì)也具有專(zhuān)利。由于有壓差，逃生門(mén)必須設(shè)計(jì)得容易推開(kāi)，即使小孩子用點(diǎn)力氣也能把門(mén)打開(kāi)；但是門(mén)開(kāi)了不能關(guān)不上，還要有回彈裝置；最后就是要保證密閉性，這對(duì)氣膜建筑是最根本的要求。

鐘凡說(shuō)：“我們現(xiàn)在有8項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)，還有11項(xiàng)專(zhuān)利正在申請(qǐng)中。公司每年都有新的設(shè)計(jì)，涉及各個(gè)細(xì)節(jié)?！?br />

這真的是一種用心在做的建筑形式，并且改變著大眾對(duì)于建筑的理解和體驗(yàn)。在朝陽(yáng)網(wǎng)球館的一次客戶調(diào)查中，大家對(duì)氣膜館最多的評(píng)價(jià)是：“這里打球舒服?！?br />

天生的綠色建筑

2012年，北京的霧霾開(kāi)始受到大眾關(guān)注。北京德威國(guó)際學(xué)校委托艾爾兄弟建設(shè)綜合運(yùn)動(dòng)館時(shí)希望能加裝PM2.5過(guò)濾裝置。艾爾兄弟結(jié)合氣膜建筑室內(nèi)微正壓、室外污染空氣無(wú)法進(jìn)入的特點(diǎn)，加裝了空氣過(guò)濾裝置，使得運(yùn)動(dòng)館內(nèi)PM2.5值常年保持在0～10，空氣質(zhì)量非常好。后來(lái)學(xué)校董事會(huì)通過(guò)決議，所有學(xué)生的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目都必須在綜合運(yùn)動(dòng)館內(nèi)進(jìn)行，讓師生在一片潔凈的天空下無(wú)憂地鍛煉。這是第一個(gè)對(duì)PM2.5進(jìn)行過(guò)濾的氣膜建筑，現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在行業(yè)中推廣開(kāi)來(lái)，成為一個(gè)通用的功能。

氣膜建筑自身完全密閉的特性，讓它具有節(jié)能、潔凈的功能，是天生的綠色建筑?！斑@里一年有2/3的日子需要20小時(shí)不停地開(kāi)空調(diào)或者暖氣，但是能耗低得真能?chē)樐阋惶?。”鐘凡說(shuō)。以朝陽(yáng)公園網(wǎng)球館為例，其占地面積4000平方米，有6塊網(wǎng)球場(chǎng)地，一年的能耗在30萬(wàn)元，只相當(dāng)于普通建筑的1/3。在清華大學(xué)建造的氣膜乒羽館，近2000平方米的場(chǎng)館平均每月能耗僅1萬(wàn)元。

節(jié)能效果主要是基于氣膜建筑的保溫性和氣閉性。首先，常規(guī)建筑有門(mén)窗，與外界的空氣交換就很多；氣膜建筑由于氣閉性好，與外界氣體交換少，熱量損失也就少了。其次，膜本身也具有保溫性，外面白色的是外膜，內(nèi)部呈螺紋狀的是內(nèi)膜，中間還有保溫層，這樣對(duì)溫度的隔離效果就比一般建筑更好。氣膜建筑還具有天然的清潔性。由于室內(nèi)處于正壓狀態(tài)，煙塵、灰塵都很難進(jìn)入室內(nèi)?！拔疫@里都不怎么需要打掃的，門(mén)一開(kāi)灰塵就完全壓出去了，頂多就是清潔一下地面，你可以看到非常干凈，完全沒(méi)有灰?！辩姺舱f(shuō)。

由于室內(nèi)的空氣完全靠電機(jī)設(shè)備通過(guò)風(fēng)口吹進(jìn)來(lái)，因此對(duì)空氣的凈化過(guò)濾也非常方便，只要在風(fēng)道加裝過(guò)濾裝置就可以了。而普通建筑雖然也可以對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行過(guò)濾，但是實(shí)施起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本也高得多。

氣膜建筑的建造成本與傳統(tǒng)的大型建筑相比更經(jīng)濟(jì)。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)建筑隨著跨度的增加，單位面積建造成本會(huì)呈幾何倍數(shù)增加。而氣膜建筑具有大跨度、無(wú)梁柱的特點(diǎn)，最大可達(dá)120米，隨著建筑跨度的增加，單位面積建造費(fèi)用呈下降趨勢(shì)，當(dāng)超過(guò)30米跨度時(shí)，氣膜建筑的建設(shè)成本可以比傳統(tǒng)建筑降低50％以上。

鐘凡說(shuō)：“氣膜建筑的成本優(yōu)勢(shì)也要看用在哪方面，與什么建筑相比，如果和傳統(tǒng)體育館比，成本還是低很多的。另外我們的工期非常短，所有部件在工廠里全部做完，拉到現(xiàn)場(chǎng)只要一個(gè)星期就能全部干完?！边@讓使用單位節(jié)省了大量的時(shí)間，還免除了工地嘈雜的漫長(zhǎng)過(guò)程。

環(huán)保應(yīng)用前景廣闊

氣膜建筑在美國(guó)德克薩斯用于垃圾處理項(xiàng)目。此項(xiàng)目建筑成后，當(dāng)?shù)?000年的污染物氣體排放總量同比1988年下降了97%，被德克薩斯州自然資源保護(hù)委員會(huì)(TNRCC)和當(dāng)?shù)卣谟枇恕敖艹霏h(huán)保項(xiàng)目”獎(jiǎng)。

鐘凡介紹，我國(guó)的第一個(gè)氣膜環(huán)保項(xiàng)目也將在2014年投入建設(shè)。為什么氣膜建筑適合這種工業(yè)類(lèi)的項(xiàng)目呢？首先是它的內(nèi)部空間效果好，沒(méi)有梁柱，不會(huì)影響機(jī)械的空間作業(yè)；其次是它的完全密閉性，可以將內(nèi)部空氣過(guò)濾后再排出；再次它還方便移動(dòng)，可以一個(gè)地方用完再挪到另一個(gè)地方，節(jié)省成本。

“氣膜建筑特別適合類(lèi)似于土壤修復(fù)、垃圾處理這樣的作業(yè)。過(guò)去垃圾處理常用填埋的方法，垃圾填滿后蓋一層土，再往上填垃圾，再蓋土，然后形成一座垃圾山，最后在垃圾山上植樹(shù)綠化。但是有一個(gè)問(wèn)題就是太臭了，污染空氣、滋生蚊蟲(chóng)，并且在陽(yáng)光照射下更益產(chǎn)生有害氣體。而通過(guò)氣膜建筑就可以完全在密閉的環(huán)境下操作，空氣、污水過(guò)濾后再排放，把對(duì)周邊的影響降到最小。”

氣膜建筑也很適合作為廠房使用，尤其對(duì)溫度、適度、潔凈度有特殊要求的工廠，可以對(duì)車(chē)間內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行主動(dòng)控制。此外，還有大型的倉(cāng)庫(kù)、糧倉(cāng)也適合氣膜建筑的用途。

目前，世界上已經(jīng)建成有上萬(wàn)個(gè)氣膜建筑了，我國(guó)已有的氣膜建筑在100個(gè)左右。氣膜建筑可以應(yīng)用的范圍非常廣闊，但是我國(guó)目前還是作為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館的比較多，市場(chǎng)接受度也比較高。隨著社會(huì)對(duì)環(huán)保的關(guān)注，企業(yè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中環(huán)保的成本要求越來(lái)越高，相信未來(lái)在工業(yè)領(lǐng)域，氣膜建筑還有更廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在北京受霧霾影響深重，而霧霾形成的重要因素就是周邊區(qū)域粉塵、廢氣的排放和擴(kuò)散，對(duì)于露天作業(yè)的工廠、礦山來(lái)說(shuō)，如果使用氣膜建筑封閉作業(yè)，將會(huì)極大降低對(duì)環(huán)境的影響?！捌髽I(yè)會(huì)受到經(jīng)營(yíng)成本的限制，氣膜建筑在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用要隨著環(huán)保要求和成本的增加才能實(shí)現(xiàn)，而運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館的需求畢竟有限?！辩姺舱f(shuō)。

2013年，艾爾兄弟為和記黃埔在南京承建了氣膜售樓中心。過(guò)去開(kāi)發(fā)商的售樓中心常常使用無(wú)批文地塊建設(shè)，在樓盤(pán)賣(mài)完后只能拆掉，動(dòng)則千萬(wàn)的建設(shè)成本只能供短期使用，非常浪費(fèi)?，F(xiàn)在用氣膜建筑做銷(xiāo)售中心，未來(lái)即可以拆走再次使用，也可以保留，改為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館或會(huì)所服務(wù)小區(qū)業(yè)主，是一個(gè)經(jīng)濟(jì)又時(shí)髦的選擇。

還有的氣膜建筑建在了大廈的樓頂上，因?yàn)樗肯蛏系膬?nèi)部壓強(qiáng)支起，完全不影響大廈原有的承重，因此在寸土寸金的城市中心，成為了向上找空間的絕佳案例。

這個(gè)看起來(lái)像胖胖大氣球的房子，用自己完全不同的特性征服著人們，它的用途只有你想不到，沒(méi)有做不到！