氣膜建筑：撐起一片藍天

王韶輝

走近朝陽公園網球館，便看到三個像白色氣球似的建筑臥在露天球場邊，這就是北京約頓氣膜建筑技術有限公司（下文簡稱“約頓”）建設的氣膜網球館和氣膜羽毛球館。

三九嚴寒天氣，室外霧霾深重，灰茫一片，露天場地上找不到一個打球的人。但是進入到氣膜球館內，頓時感到溫暖舒適，空氣清新，視野明亮，擊球聲、說笑聲伴隨著運動的身影，整個空間充滿活力。

約頓公司副總經理鐘凡向《新財經》記者介紹說：“北京在奧運會之前有過一個統計，室外網球場每年使用時間只有96天左右，還沒算上霧霾的影響，僅僅受氣溫氣候影響。”朝陽公園希望能建設室內場館來提高場地的利用率，但由于屬于公園用地無法建造場館，于是發現了氣膜建筑的形式，非常方便。氣膜建筑不僅搭建快捷，還可以方便地拆除收起，再重復使用到別的空地上，而且球館內環境非常舒適，溫濕度、空氣質量都可以人工控制，以達到最理想的狀態。

于是2006年在朝陽公園建成的氣膜網球館就成了約頓公司的第一個項目，也是我國第一個現代化氣膜建筑。

氣膜不是搭帳篷

看起來像是一個大氣球，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？

按照約頓公司給出的定義：“約頓氣膜”建筑系統是一種“采用優質的建筑纖維膜材作為建筑“外殼”，通過室內外的氣壓差將“外殼”支撐起來，形成建筑物主體，室內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電設備在內部提供空氣正壓，把建筑主體支撐起來，并且還包括照明系統、門禁系統、空氣過濾系統等。

20世紀60年代，世界上第一個氣膜建筑在北美建成后，全世界已經建設有數千個氣膜建筑，并且大多都一直在使用，有的使用時間已超過30年。雖然看起來像是吹起的大氣球，但是氣膜建筑絕不是搭帳篷那么簡單，它是符合規范的永久建？筑。

進入朝陽公園氣膜網球館內時，我們通過了一個雙層氣壓控制的門禁系統。鐘凡介紹，這是約頓公司具有專利設計的門禁系統，“這個門剛打開時會感覺有一點兒壓力，就像飛機起飛時的那種感覺，這是因為室內外有250～500帕壓差，通過互鎖門禁系統，人進出時不會影響室內氣壓，也減少了氣壓對人體的沖擊。”當記者從球館側面逃生門直接出去時，強大的氣流一下子就把人推了出去，簡直像是高空跳傘時打開機艙門的沖擊，絕不是互鎖門禁的平穩效果。

增加這幾百帕氣壓會不會讓處于其中的人感到不適呢？其實這僅僅相當于正常建筑1層與9層的氣壓差，不僅不會對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動活動或體力工作。

在氣膜場館內，空氣的濕度、溫度都經過精確的控制，處在最適宜人體活動的條件下。“我們對場館內空氣質量的設置都有很高的要求，通過風的循環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、濕度都是時時監控的。”鐘凡？說。

在場館外側是建筑的“心臟”，這個設備負責維持室內的壓力，往里面輸送新風、過濾空氣，在冬天時由鍋爐燃燒天然氣供暖，夏天則由電機來制冷。這套設備保證了氣流的正常運行和建筑的平穩安全。

在氣膜這個看似簡單的概念里，還有很多悉心的設計應對不同需求。比如作為球場，燈光照明時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，整個場館完全沒有眩光、沒有陰影。

另外逃生門的設計也具有專利。由于有壓差，逃生門必須設計得容易推開，即使小孩子用點力氣也能把門打開；但是門開了不能關不上，還要有回彈裝置；最后就是要保證密閉性，這對氣膜建筑是最根本的要求。

鐘凡說：“我們現在有8項專利技術，還有11項專利正在申請中。公司每年都有新的設計，涉及各個細節。”

這真的是一種用心在做的建筑形式，并且改變著大眾對于建筑的理解和體驗。在朝陽網球館的一次客戶調查中，大家對氣膜館最多的評價是：“這里打球舒服。”

天生的綠色建筑

2012年，北京的霧霾開始受到大眾關注。北京德威國際學校委托約頓建設綜合運動館時希望能加裝PM2.5過濾裝置。約頓結合氣膜建筑室內微正壓、室外污染空氣無法進入的特點，加裝了空氣過濾裝置，使得運動館內PM2.5值常年保持在0～10，空氣質量非常好。后來學校董事會通過決議，所有學生的運動項目都必須在綜合運動館內進行，讓師生在一片潔凈的天空下無憂地鍛煉。這是第一個對PM2.5進行過濾的氣膜建筑，現在這項技術已經在行業中推廣開來，成為一個通用的功能。

氣膜建筑自身完全密閉的特性，讓它具有節能、潔凈的功能，是天生的綠色建筑。“這里一年有2/3的日子需要20小時不停地開空調或者暖氣，但是能耗低得真能嚇你一跳。”鐘凡說。以朝陽公園網球館為例，其占地面積4000平方米，有6塊網球場地，一年的能耗在30萬元，只相當于普通建筑的1/3。在清華大學建造的氣膜乒羽館，近2000平方米的場館平均每月能耗僅1萬元。

節能效果主要是基于氣膜建筑的保溫性和氣閉性。首先，常規建筑有門窗，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，內部呈螺紋狀的是內膜，中間還有保溫層，這樣對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。由于室內處于正壓狀態，煙塵、灰塵都很難進入室內。“我這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。”鐘凡說。

由于室內的空氣完全靠電機設備通過風口吹進來，因此對空氣的凈化過濾也非常方便，只要在風道加裝過濾裝置就可以了。而普通建筑雖然也可以對室內空氣進行過濾，但是實施起來費時費力，成本也高得多。

氣膜建筑的建造成本與傳統的大型建筑相比更經濟。傳統結構建筑隨著跨度的增加，單位面積建造成本會呈幾何倍數增加。而氣膜建筑具有大跨度、無梁柱的特點，最大可達120米，隨著建筑跨度的增加，單位面積建造費用呈下降趨勢，當超過30米跨度時，氣膜建筑的建設成本可以比傳統建筑降低50%以上。

鐘凡說：“氣膜建筑的成本優勢也要看用在哪方面，與什么建筑相比，如果和傳統體育館比，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，拉到現場只要一個星期就能全部干完。”這讓使用單位節省了大量的時間，還免除了工地嘈雜的漫長過程。

環保應用前景廣闊

氣膜建筑在美國德克薩斯用于垃圾處理項目。此項目建筑成后，當地2000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委員會（TNRCC）和當地政府授予了“杰出環保項目”獎。

鐘凡介紹，我國的第一個氣膜環保項目也將在2014年投入建設。為什么氣膜建筑適合這種工業類的項目呢？首先是它的內部空間效果好，沒有梁柱，不會影響機械的空間作業；其次是它的完全密閉性，可以將內部空氣過濾后再排出；再次它還方便移動，可以一個地方用完再挪到另一個地方，節省成本。

“氣膜建筑特別適合類似于土壤修復、垃圾處理這樣的作業。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生有害氣體。而通過氣膜建筑就可以完全在密閉的環境下操作，空氣、污水過濾后再排放，把對周邊的影響降到最小。”

氣膜建筑也很適合作為廠房使用，尤其對溫度、適度、潔凈度有特殊要求的工廠，可以對車間內的環境進行主動控制。此外，還有大型的倉庫、糧倉也適合氣膜建筑的用途。

目前，世界上已經建成有上萬個氣膜建筑了，我國已有的氣膜建筑在100個左右。氣膜建筑可以應用的范圍非常廣闊，但是我國目前還是作為運動場館的比較多，市場接受度也比較高。隨著社會對環保的關注，企業經營過程中環保的成本要求越來越高，相信未來在工業領域，氣膜建筑還有更廣泛的應用。現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域粉塵、廢氣的排放和擴散，對于露天作業的工廠、礦山來說，如果使用氣膜建筑封閉作業，將會極大降低對環境的影響。“企業會受到經營成本的限制，氣膜建筑在工業領域的應用要隨著環保要求和成本的增加才能實現，而運動場館的需求畢竟有限。”鐘凡說。

2013年，約頓為和記黃埔在南京承建了氣膜售樓中心。過去開發商的售樓中心常常使用無批文地塊建設，在樓盤賣完后只能拆掉，動則千萬的建設成本只能供短期使用，非常浪費。現在用氣膜建筑做銷售中心，未來即可以拆走再次使用，也可以保留，改為運動場館或會所服務小區業主，是一個經濟又時髦的選擇。

還有的氣膜建筑建在了大廈的樓頂上，因為它靠向上的內部壓強支起，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！