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天生的綠色建筑:氣膜建筑
時(shí)間:2014-02-18 15:00:10 作者:娃娃小清新 來源:綠建之窗 閱讀:1457內(nèi)容摘要:走近朝陽公園網(wǎng)球館,便看到三個(gè)像白色氣球似的建筑臥在露天球場(chǎng)邊,這就是北京約頓氣膜建筑技術(shù)有限公司(下文簡(jiǎn)稱“約頓”)建設(shè)的氣膜網(wǎng)球館和氣膜羽毛球館。三九嚴(yán)寒天氣,室外霧霾深重,灰茫一片,露天場(chǎng)地上找不到一個(gè)打球的人。但是進(jìn)入到氣膜球館內(nèi),頓時(shí)感到溫暖舒觶空氣清新,視野明亮,擊...走近朝陽公園網(wǎng)球館,便看到三個(gè)像白色氣球似的建筑臥在露天球場(chǎng)邊,這就是北京約頓氣膜建筑技術(shù)有限公司(下文簡(jiǎn)稱“約頓”)建設(shè)的氣膜網(wǎng)球/和氣膜羽毛球館。
三九嚴(yán)寒天氣,室外霧霾深重,灰茫一片,露天場(chǎng)地上找不到一個(gè)打球的人。但是進(jìn)入到氣膜球館內(nèi),頓時(shí)感到溫暖舒適,空氣清新,視野明亮,擊球聲、說笑聲伴隨著運(yùn)動(dòng)的身影,整個(gè)空間充滿活力。
約頓公司副總經(jīng)理鐘凡介紹說:“北京在奧運(yùn)會(huì)之前有過一個(gè)統(tǒng)計(jì),室外網(wǎng)球場(chǎng)每年使用時(shí)間只有96天左右,還沒算上霧霾的影響,僅僅受氣溫氣候影響?!背柟珗@希望能建設(shè)室內(nèi)場(chǎng)館來提高場(chǎng)地的利用率,但由于屬于公園用地?zé)o法建造場(chǎng)館,于是發(fā)現(xiàn)了氣膜建筑的形式,非常方便。氣膜建筑不僅搭建快捷,還可以方便地拆除收起,再重復(fù)使用到別的頻厴希而且球館內(nèi)環(huán)境非常舒適,溫濕度、空氣質(zhì)量都可以人工控制,以達(dá)到最理想的狀態(tài)。
于是2006年在朝陽公園建成的氣膜網(wǎng)球館就成了約頓公司的第一個(gè)項(xiàng)目,也是我國(guó)第一個(gè)現(xiàn)代化氣膜建筑。
氣膜不是搭帳篷
看起來像是一個(gè)大氣球,又像是充氣的帳篷,氣模建筑到底k怎樣搭建、怎樣工作的呢?
按照約頓公司給出的定義:“約頓氣膜”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”,通過室內(nèi)外的氣壓差將“外殼”支撐起來,形成建筑物主體,室內(nèi)無需任何框架與梁柱支撐的一種建筑形式。氣模建筑通過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,并且還包括照明系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、空氣過濾系統(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30年。雖然看起來像是吹起的大氣球,但是氣膜建筑絕不是e帳篷那么簡(jiǎn)單,它是符合規(guī)范的永久建?筑。
進(jìn)入朝陽公園氣膜網(wǎng)球館內(nèi)時(shí),我們通過了一個(gè)雙層氣壓控制的門禁系統(tǒng)。鐘凡介紹,這是約頓公司具有專利設(shè)計(jì)的門禁系統(tǒng),“這個(gè)門剛打開時(shí)會(huì)感覺有一點(diǎn)兒壓力,就像飛機(jī)起飛時(shí)的那種感覺,這是因?yàn)槭覂?nèi)外有250~500帕壓差,通過互鎖門禁系統(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。”當(dāng)記者從球館側(cè)面逃生門直接出去時(shí),強(qiáng)大的氣流一下子就把人推了出,簡(jiǎn)直像是高空跳傘時(shí)打開機(jī)艙門的沖擊,絕不是互鎖門禁的平穩(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)過精確的控制,處在最適宜人體活動(dòng)的條件下?!拔覀儗?duì)場(chǎng)館內(nèi)空氣質(zhì)量的設(shè)置都有很高的要求,通過風(fēng)的循環(huán)過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。
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。這里光源出來先照到燈罩,然后燈罩再反射到膜,再反射下來,通過二次反射,整個(gè)場(chǎng)館完全沒有眩光、沒有陰影。
另外逃生門的設(shè)計(jì)也具有專利。由于有壓差,逃生門必須設(shè)計(jì)得容易推開,即使小孩子用點(diǎn)力氣也能把門打開;但是門開了不能關(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:“我們現(xiàn)在有8項(xiàng)專利技術(shù),還有11項(xiàng)專利正在申請(qǐng)中。公司每年都有新的設(shè)計(jì),涉及各個(gè)細(xì)節(jié)?!?/h1>
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?!?/h1>
天生的綠色建筑
2012年,北京的霧霾開始受到大眾關(guān)注。北京德威國(guó)際學(xué)校委托約頓建設(shè)綜合運(yùn)動(dòng)館時(shí)希望能加裝PM2.5過濾裝置。約頓結(jié)合氣膜建筑室內(nèi)微正壓、室外污染空氣無法進(jìn)入的特點(diǎn),加裝了空氣過濾裝置,使得運(yùn)動(dòng)館內(nèi)PM2.5a常年保持在0~10,空氣質(zhì)量非常好。后來學(xué)校董事會(huì)通過決議,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憂地鍛煉。這是第一個(gè)對(duì)PM2.5進(jìn)行過濾的氣膜建筑,現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在行業(yè)中推廣開來,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)不停地開空調(diào)或者暖氣,但是能耗低得真能嚇你一跳?!辩姺舱f。以朝陽公園網(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,門一開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,完全沒有灰?!辩姺驳A(chǔ)
由于室內(nèi)的空氣完全靠電機(jī)設(shè)備通過風(fēng)口吹進(jìn)來,因此對(duì)空氣的凈化過濾也非常方便,只要在風(fēng)道加裝過濾裝置就可以了。而普通建筑雖然也可以對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行過濾,但是實(shí)施起來費(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:“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 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)類的項(xiàng)目呢?首先是它的內(nèi)部空間效果好,沒有梁柱,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)部空氣過濾后再排出;再次它還方便移動(dòng),可以一個(gè)地方用2再挪到另一個(gè)地方,節(jié)省成本。
“氣膜建筑特別適合類似于土壤修復(fù)、垃圾處理這樣的作業(yè)。過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綠化。但是有一個(gè)問題就是太臭了,污染空氣、滋生蚊蟲,并且在陽光照射下更益產(chǎn)生有害氣體。而通過氣膜建筑就可以完全在密閉的環(huán)境下操作,空氣、污水過濾后再排放,把對(duì)周邊的影響降到最小?!?/h1>
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)車間內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行主動(dòng)控制。此外,還有大型的倉庫、糧倉也適合 膜建筑的用途。
目前,世界上已經(jīng)建成有上萬個(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) 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)過程中環(huán)保的成本要求越來越高,相信未來在工業(yè)領(lǐng)域,氣膜建筑還有更廣泛的應(yīng)用?,F(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、 山來說,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。
2013年,約頓為和記黃埔在南京承建了氣膜售樓中心。過去開發(fā)商的售樓中心常常使用無批文地塊建設(shè),在樓盤賣完后只能拆掉,動(dòng)則千萬的建設(shè)成本只能供短期使用,非常浪費(fèi)?,F(xiàn)在用氣膜建筑做銷售中心,未來即可以拆: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,沒有做不到!
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