由于工作关系经常有人问我你做的气膜建筑到底是什么东西，有些想投资建设气膜馆的业主和甲方更是问的问题非常的专业，我想通过这篇文章简单的对气膜建筑进行一下全面的梳理，希望能够给大家提供一些帮助；另外作为普通人我们也需要了解一些气膜建筑的基本原理。

博德维奇科技   焦亮   13910329235

气膜建筑，经常被形象的称作“充气包”，在冬季经常可以看到他被用来做临时的体育馆，现在也有越来越多的朋友和球员有在其中打球或是参观的经历。然而对于业主和使用者来说，使用什么样的建筑形式在他们的场地建设体育馆呢？如果是第一次接触气膜建筑的人士来说，如果选择用气膜建筑的话将是非常困难的决定了。

不过从科技含量、建设成本、运营成本、环保的角度来说，选择气膜建筑结构作体育馆确实是非常明智的决定。气膜建筑作为高智能性的建筑体系必须和业主的需求紧密的结合，才能保证气膜建筑的最终结果是成功的。这就需要业主提供详细的需求细节，包括：当前的使用需求和将来的应用计划和应用的方向，使气膜馆尽量实现全功能或是多功能。博德维奇公司建筑设计师和工程师虽然可以提供很多专业性的建议，以方便甲方或业主进行方案选择，但是能让业主综合权衡，并从各个方面进行评估并做出选择气膜建筑结构进行建设仍然是非常困难的。希望这篇文章以下关于气膜建筑的相关介绍可以业主和使用者提供决策帮助，最终使气膜建筑成为其唯一的选择。

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一、气膜建筑到底是什么？

气膜建筑从技术上被定义为高强度膜结构建筑，他是一个集膜体加工、整套机械设备集成、机械设备和膜体结构完全匹配和压力稳定控制系统精密匹配的建筑结构。气膜结构建筑是使用机械设备保持封闭膜体建筑内部的压力稳定形成建筑整体支撑结构替代了传统建筑的梁、柱来支撑整体结构的一种新形结构形式。在气膜建筑内部所有膜结构部位（墙体、屋顶）受力是均匀的没有任何差别，膜体被均匀匹配的展开并锚固在整体结构四周的圈梁上。气膜建筑与传统建筑的相比是完全独特的结构系统，他不是一般人认为的机械设备的实验品，其技术已非常成熟。他的基本概念发展和形成来源于1950年代美国的军事领域，从1960年代逐步推广和应用与其他民用领域。目前为至，全世界有超过10000座以上气膜建筑被设计制造和安装应用于军用弹药仓库、货物的储运空间、工厂、游泳馆、足球馆、冰球和棒球馆等各类体育馆。

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二、气膜建筑的组件

由于气膜建筑需要稳定的压力控制来保持建筑屹立不倒，所以气膜建筑必须看成一个所有组件紧密配合互相支持的设备结构。一个体育馆一般包括五大主要组成部分。

1、封闭的膜结构系统

2、膜体的锚固系统

3、气压控制和扶持系统

4、通风控制系统

5、灯光照明系统

了解一些各个组件的功能可以对一个气膜建筑项目应用的可行性进行很好的分析和评价。要了解这些首先要买一本由美国标准工业协会出版的气膜建筑标准ASI-77，或MN（612）222-2508（或是浏览www.buildair.cn）。这手册定义和描述了各种条款和要求，以及设计、制造、安装和保持气膜建筑的最基本的要求。

1、膜结构体

膜体是气膜建筑最大的组成部分。必须能够经受住外部风力作用和内部气体膨涨的压力，同时还要具用必须容易维护的特点，并保证一定的保温隔热性，能够营造出良好的运动环境等。以下我们就都用气膜网球馆作为论述的实例。气膜网球馆通常是用多层膜结构建造的，其外层膜通常是24-32 ounce，涂装了不同的材料来隔绝紫外线以降低膜材老化速度、防止堆积积雪、减少空气污染导致的膜体变色。外膜分透明和不透明两种。透明膜可以使自然光透射进建筑物内部以减少人造照明设备的能源损耗。无论如何，很多气膜建筑只用于冬季，太阳光穿过透光膜的光照度经常不均衡而且每天只有短短的几个小时，透光膜虽然能够保证在冬季收集和获得足够的太阳光照和热量，但是其减少了膜体的保温隔热涂层的厚度，这样当夏季或是初春初秋季节时，用于为了降低室温而耗费冷气费用就会是非常的昂贵。而不透光膜可以很好的控制室内亮度因为他的内层具有很强的反射性，而且其保温隔热效果好的特点对于保持室内温度的均衡非常有效。

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内膜通常为12到18 盎司，使用内膜就是用来自然填充空气在建筑体内，内膜和外膜之间的空气使建筑体形成一层厚厚的保温隔热层。复合多层不同物质形成的内膜给建筑提供了不同的保温隔热系数，这样就大大降低了供暖成本和机械系统运行成本。内膜通常被称做内衬的部分，需要热熔焊接色系对比度很强的的膜材作为背景幕，通常高度为4-5米高（10-12英尺），这样对于球类运动项目场馆可以保证球体运动轨迹的可识别性。其余部分应该使用白色膜材以便应用其高反射性的特点来反射灯光以增加室内光照。

对于设计来说唯一需要考虑的是怎样把膜材进行分区，并加工成不同的标准组块。大多数的气膜建筑需要在安装现场进行整体拼接，因为每一部分的重量都超过两三吨。业主可以根据储藏和运输的需要要求设计师和加工厂依据空间情况进行设计和加工。

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2、气膜建筑的锚固系统

不同于常规建筑系统的基础需要支撑和承重墙的压力。气膜建筑的基础首先是要承受室外大风的向上的拔力。非比寻常的是气膜建筑的地基（圈梁）每延米需要承受超过2.5吨的拉力，大多数气膜式网球馆使用整体浇筑的整圈地梁。拼接而成的整体膜体通过角钢或是槽钢配合已浇筑在地梁上的螺杆被完全的压紧在地梁上，并用镙丝紧固。其他的固定方案或是相关配套的配件都要满足整体气膜建筑搬迁时的需要。总之，地梁的配置必须和球馆的地面综合考虑实施。任何一个项目都要考虑移动搬迁或是拆除后设备处理问题。所有的开关设置和开槽位置都要考虑当气膜建筑拆除后如何覆盖或是防护，以免造成不必要人员伤害。

为了保证气膜建筑系统的安全性，以及增强抗风雪能力，还需要加装锚固的配套系统----“应力消除系统”（网状钢缆系统------不同的公司叫法不一样。）“应力消除系统”可以是由织物织成的网或钢缆构成的束缚固定和调节系统从外部整体束缚住气膜建筑，并把其固定在锚固地梁上，以减轻膜材整体受力。“应力消除系统”应该是独立于外膜的专门配套的功能系统，这套系统应避免与外膜摩擦而导致外膜过快老化或损坏。所有的气膜建筑商都应该配套应力消除系统来加固门廊和气膜建筑的突出物或是墙体。有些气膜建筑商甚至用非常密的网格整体包裹住气膜建筑体。“应力消除系统”相当于气膜建筑的保护者。业主或使用者要特别提醒建筑商根据自己的安全需要强化此项工作的设计和加工，以使气膜建筑更加安全可靠，寿命更长。

3、充气系统

充气系统提供充足的空气使气体充压来支撑起膜体结构。为了优化成本支出，每个充气装置必须提供合理的参数和项目需求进行匹配。每套充气装置原则上应包括两台以上的鼓风机。一台为主要的鼓风设备，另一台为备用机组。每台的功率应是相同的，而且都能在一台损坏的情况下，保持建筑体系具有充足风量供应以保证建筑结构的压力稳定。加热系统需要配置间接的加接系统，和主要的通气风机口相连。通常只在第一次安装时，所有充气设备全部运转，而在正常运营状态，只需要一台风机运转保持建筑物内部压力正常即可，而另一台机组只是在发生了紧急状况下才会自动启动。如果一定要从建设和运营成本角度来做取舍的分析，如果应用单台鼓风机作为主要的充气单元和热源中心，这样必须选用功率相当大的风机系统。反而应用两台小功率的风机，一台作为主要的送风系统使用，另一台用作热源中心，这种建设方案，由于热源中心不需要全年运营，所以此种方案的运营的所耗费的能源最少，花销也小运营成本较低。为了提高加热效率也可以在建筑的棚顶上加装小风扇，让热空气从顶部回流到气膜建筑底部。加装压力报警系统也非常有用，在发生严重问题之前提前报警，能够把建筑隐患消处于萌芽状态。这套装置的安装也非常简单，只需要把压力表挂在气膜建筑内部，然后表用导线连接到主控制中心的报警系统上，这样就非常便于及时处理各种问题。

气膜建筑通风最好的方案是使用地下风道系统进行通风。这种方案就是在地面下营造钢筋水泥的通风管路系统，并在地面上开通通风口，通过这个通道把空气输送进建筑内部，再通过安装的回风阀回到风机处。通风口开口位置应沿着圈梁的位置设置，并远离建筑中心，并设置警示标志以避免人员坠入。通风口的设置的距离间隔应在2米以上，以避免进风和回风之间互相影响。送风的方向应远离场地内的运动员沿建筑壁向建筑物内充气，由于通风道是设置于地面下的，所以非常容易受冰和雪堆积影响到他的通风效果。

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对于干湿度要求高的气膜结构球场场地，就需要设计一个特殊的通风系统。因为有干湿度要求的球场，其室内的湿度水平自然会高。如果室内湿度太大则存在于空气中的水分，将冷凝在气膜结构内膜上，并滴落在地面上，浸蚀地面。过多的水分，也导致膜体表面非常难看和霉菌滋生。为了避免这些问题，气膜建筑应设计手动的排气装置和空气供给系统，能够使内部空气每小时至少更换三至四次，这取决于场地的大小和条件。如果可以再加装一个地表的排灌系统也可以帮助最大限度地减少地面湿度，多种手段减少场地内所需的水分，使场地保持最佳的运营状态。

4、气膜建筑的进出设备和设施

设置于气膜建筑结构的各种通道，应该有一个整体的设计思路，尽量减少和控制进出门的使用，从而最大限度地减少空气压力损失。所需的门道，紧急出口的总数量会有所不同，这取决于当地的建筑规范要求和具体设施的需求。在一般情况下，一个封闭式旋转门用作主入口。门板的设计应尽可能大，因为大多数网球选手通常会携带大包小包。36“宽门面板应被视为最低限度，但一个48”或54“面板更舒适。由于在美国所有新建筑都需要提供无障碍通道，需建设一个方便人员进出的最小宽度为34“单开式门作为无障碍门。通常，如果位置合适，设置一个应急门就可以达到这个目的。在使用过程中，由于不经常使用的障碍检修门经常会发生空气泄漏问题，而且此问题容易被大家所忽视。如果场地巡视工作非常频繁，应设置双向气锁器系统。所有的应急出口都可以设置为单开门。如果场地内有需要经常维护设备，应提供48“双开门，所有的门都应该是向外开启和自动关闭的，以对抗室内的空气压力；紧急出口应配备带自发光紧急出口字样的标志牌。

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5、照明系统

气膜式网球馆有两种基本的照明系统配置方案：

第一种间接式：是通过挂件安装（悬挂系统和间接座），第二种是基架式（在平台或地面上安装）。

第一种间接式：采用吊坠式照明系统。灯具通过线缆固定在天花板上，光照面向上将灯光打在白色棚顶的内膜上，这样室内光线均匀，无眩光，完全是通过二次反射来达到室内的照度需要。通常必须远程控制功能的带一个封闭结构的搭载系统，以免室内空气流动而影响他的安全。

第二种基架式照明系统的安装问题更多。固定于地面上的灯塔必须位于场地之间的拉网线之间或立于场地的后壁，这使他们具有潜在的危险性。这样的位置设计提供的照明效率较低，从而导致整个建筑内部的天花板上出现难看的亮点和暗点。灯具一般使用镇流器或远程镇流器。另外安装在地板上的照明系统必须是可拆卸的，以方便气膜建筑结构的拆装。底座的设计要考虑气膜拆除后，采取必要的措施进行防护以免人员受伤。照明系统的配套装置如线缆和配电箱，最好的扣槽，预埋在混凝土结构的地梁内或固定在场地地面上以防止不必要的人员伤害。

三、规划和设计需要考虑的关键点：

气膜建筑类似于其他建筑结构一样需要明确使用需求，明确需求通常三个方面需要重点考虑。

1、符合地当的设计规范

2、满足当地的长期规划要求

3、便于以后该项目的改建和扩建，预留出足够的空间和设备容量，

该建筑应当满足当地的建筑、消防安全、和分区的要求。满足这些规范的要求的同时，您的项目开始建设之前仍需获得所有必要的许可证。

另外一方面，你需要考虑气膜建筑结构的具体用途。由于气膜建筑特殊的建筑结构形式，一旦建成后，不能像普通建筑结构随便修改，因而就需要您在设计阶段就要把气膜建筑与停车场、道路、配套建筑以及其他有可能的出入通道都应仔细考虑清楚才能操作。不建议把换衣间和休息室设置在气膜建筑外部，这样一方面使球员打球不方便，另外也很难监控到谁进入和退出场地。通常情况下，临时建筑和加热通道等带有季节性使用色彩的可以考虑使用气膜建筑结构。如果考虑建立有吸引力的建筑元素时，气膜建筑结构就有可能不太适合。气膜建筑结构即可以用作临时性建筑也可以用作永久性建筑物。

从为以后空间做准备的角度考虑,有足够的空间,对于气膜建筑结构来说也许是最重要的。气膜式网球馆应该至少38米宽(最好是43米),这样可以容纳下一个标准场地的长度，并可以在场地后边预留出四米宽的人行通道。在场地的边线外部至少预留出3米的距离(4米最好)。场地之间间距应不小于4米,如果间距小于6米就需要使用隔网进行场地防护。必须为机械系统和燃料储罐提供足够的空间。

机械单元最好沿一侧的建筑的边缘设置，可以最大限度地减少风道长度，也减少气体的运送距离。气膜建筑结构旁如有相邻的其他建筑物，其之间的间隔最少不能低于1米（3米以上最好）。这将防止雪由于在建筑外部堆积而对气膜结构整体运行形成影响，也为了方便拆卸和安装。地梁的浇筑高度应根据不同的地域条件灵活设置和修订，主要是防止冬季雪量大时，融雪堆积过高从外部对结构形成压力，而影响整体结构的压力平衡。当圈梁浇筑完毕后，用于安全隔离的栅栏柱，就可以直接用水泥浇筑了，每个围栏柱都需要单独的水泥底座。通常3米高的栅栏织物必须分为上下两块板，当下雪时可以把下部1.5高围栏拆掉，以防止融化的雪被围栏挡住。这将增加中间横档的费用。另外，围栏设置的高度还要考虑拆除气膜建筑时，叉车和其他大型机械设备的进出方便。最后，应提供足够的排水空间，以便暴雨发生时，使水很快的排离建筑物。如果有必要，应设置专门的防洪结构，来抵御大雨或大雪对气膜建筑的威胁。

四、成本因素

由于没有刚性的框架构件，气膜建筑结构代表一种廉价的方法构建大面积、大空间的围护结构。无论配套设施的如何逐步完善，但是项目的总寿命及成本费用从一开始建设应该就已被确认好了的。这既包括初始成本和运营成本。气膜建筑结构有两个主要的初始投资成本项目：气膜建筑物本身和以适应建设需要现场地基等的修改。成本一般为每平方米1500元左右，此价格需根据的不同地域建设的总体规模和配置。这转换成单块网球场地的网球馆的造价大致为人民币56万元至100万元。影响气膜建筑的成本变化因素很多，如地块条件，机械设备进入场地的难易程度，在您的地理区域劳动力和原材料成本，施工承包商对气膜建筑的熟悉程度。气膜建筑的长期运营成本也许是更重要的考虑因素。气膜建筑的运营成本包括建设过程中整体结构充立起来时的鼓风机连续运转费用，气膜运营过程中的加热和制冷时发生的成本，照明成本，日常维护和维修的结构、为每年根据季节变化而树立和拆除的气膜建筑结构的成本，以及存储成本等。气膜建筑结构膜体通常平均有20到30年的预期寿命。如锚固系统和机械系统的其他组成部分被认为是永久投资。因此，一旦决定了运营此设施的时间维度，那么估算此项目的全寿命周期的成本就成为非常简单的事情了。

博德维奇科技

结论

博德维奇科技黄金院：13911019785

气膜建筑结构能够给住在冬季气候恶劣的地区的全年网球运动员提供很好的运动场所。如果能够很好的运营，对于气膜场馆的所有者和经营者来说，也是一个非常好的结营项目。通过合理事先计划，并提出合理需求，就能获得非常好气膜建筑的解决方案,没有理由担心气膜建筑项目的安全性等其他问题，他是经过多年技术沉淀的非常成熟的建筑结构。