气膜建筑：撑起一片蓝天

王韶辉

走近朝阳公园网球馆，便看到三个像白色气球似的建筑卧在露天球场边，这就是北京约顿气膜建筑技术有限公司（下文简称“约顿”）建设的气膜网球馆和气膜羽毛球馆。

三九严寒天气，室外雾霾深重，灰茫一片，露天场地上找不到一个打球的人。但是进入到气膜球馆内，顿时感到温暖舒适，空气清新，视野明亮，击球声、说笑声伴随着运动的身影，整个空间充满活力。

约顿公司副总经理钟凡向《新财经》记者介绍说：“北京在奥运会之前有过一个统计，室外网球场每年使用时间只有96天左右，还没算上雾霾的影响，仅仅受气温气候影响。”朝阳公园希望能建设室内场馆来提高场地的利用率，但由于属于公园用地无法建造场馆，于是发现了气膜建筑的形式，非常方便。气膜建筑不仅搭建快捷，还可以方便地拆除收起，再重复使用到别的空地上，而且球馆内环境非常舒适，温湿度、空气质量都可以人工控制，以达到最理想的状态。

于是2006年在朝阳公园建成的气膜网球馆就成了约顿公司的第一个项目，也是我国第一个现代化气膜建筑。

气膜不是搭帐篷

看起来像是一个大气球，又像是充气的帐篷，气模建筑到底是怎样搭建、怎样工作的呢？

按照约顿公司给出的定义：“约顿气膜”建筑系统是一种“采用优质的建筑纤维膜材作为建筑“外壳”，通过室内外的气压差将“外壳”支撑起来，形成建筑物主体，室内无需任何框架与梁柱支撑的一种建筑形式。气模建筑通过配备一套智能化的机电设备在内部提供空气正压，把建筑主体支撑起来，并且还包括照明系统、门禁系统、空气过滤系统等。

20世纪60年代，世界上第一个气膜建筑在北美建成后，全世界已经建设有数千个气膜建筑，并且大多都一直在使用，有的使用时间已超过30年。虽然看起来像是吹起的大气球，但是气膜建筑绝不是搭帐篷那么简单，它是符合规范的永久建？筑。

进入朝阳公园气膜网球馆内时，我们通过了一个双层气压控制的门禁系统。钟凡介绍，这是约顿公司具有专利设计的门禁系统，“这个门刚打开时会感觉有一点儿压力，就像飞机起飞时的那种感觉，这是因为室内外有250～500帕压差，通过互锁门禁系统，人进出时不会影响室内气压，也减少了气压对人体的冲击。”当记者从球馆侧面逃生门直接出去时，强大的气流一下子就把人推了出去，简直像是高空跳伞时打开机舱门的冲击，绝不是互锁门禁的平稳效果。

增加这几百帕气压会不会让处于其中的人感到不适呢？其实这仅仅相当于正常建筑1层与9层的气压差，不仅不会对人体有任何不良影响，而且随着大气压升高，空气中的含氧量也在递增，反而有助于人们从事运动活动或体力工作。

在气膜场馆内，空气的湿度、温度都经过精确的控制，处在最适宜人体活动的条件下。“我们对场馆内空气质量的设置都有很高的要求，通过风的循环过滤保证空气含氧量和洁净度，二氧化碳、甲醛、PM2.5以及温度、湿度都是时时监控的。”钟凡？说。

在场馆外侧是建筑的“心脏”，这个设备负责维持室内的压力，往里面输送新风、过滤空气，在冬天时由锅炉燃烧天然气供暖，夏天则由电机来制冷。这套设备保证了气流的正常运行和建筑的平稳安全。

在气膜这个看似简单的概念里，还有很多悉心的设计应对不同需求。比如作为球场，灯光照明时需要不影响打球人的视野。这里光源出来先照到灯罩，然后灯罩再反射到膜，再反射下来，通过二次反射，整个场馆完全没有眩光、没有阴影。

另外逃生门的设计也具有专利。由于有压差，逃生门必须设计得容易推开，即使小孩子用点力气也能把门打开；但是门开了不能关不上，还要有回弹装置；最后就是要保证密闭性，这对气膜建筑是最根本的要求。

钟凡说：“我们现在有8项专利技术，还有11项专利正在申请中。公司每年都有新的设计，涉及各个细节。”

这真的是一种用心在做的建筑形式，并且改变着大众对于建筑的理解和体验。在朝阳网球馆的一次客户调查中，大家对气膜馆最多的评价是：“这里打球舒服。”

天生的绿色建筑

2012年，北京的雾霾开始受到大众关注。北京德威国际学校委托约顿建设综合运动馆时希望能加装PM2.5过滤装置。约顿结合气膜建筑室内微正压、室外污染空气无法进入的特点，加装了空气过滤装置，使得运动馆内PM2.5值常年保持在0～10，空气质量非常好。后来学校董事会通过决议，所有学生的运动项目都必须在综合运动馆内进行，让师生在一片洁净的天空下无忧地锻炼。这是第一个对PM2.5进行过滤的气膜建筑，现在这项技术已经在行业中推广开来，成为一个通用的功能。

气膜建筑自身完全密闭的特性，让它具有节能、洁净的功能，是天生的绿色建筑。“这里一年有2/3的日子需要20小时不停地开空调或者暖气，但是能耗低得真能吓你一跳。”钟凡说。以朝阳公园网球馆为例，其占地面积4000平方米，有6块网球场地，一年的能耗在30万元，只相当于普通建筑的1/3。在清华大学建造的气膜乒羽馆，近2000平方米的场馆平均每月能耗仅1万元。

节能效果主要是基于气膜建筑的保温性和气闭性。首先，常规建筑有门窗，与外界的空气交换就很多；气膜建筑由于气闭性好，与外界气体交换少，热量损失也就少了。其次，膜本身也具有保温性，外面白色的是外膜，内部呈螺纹状的是内膜，中间还有保温层，这样对温度的隔离效果就比一般建筑更好。气膜建筑还具有天然的清洁性。由于室内处于正压状态，烟尘、灰尘都很难进入室内。“我这里都不怎么需要打扫的，门一开灰尘就完全压出去了，顶多就是清洁一下地面，你可以看到非常干净，完全没有灰。”钟凡说。

由于室内的空气完全靠电机设备通过风口吹进来，因此对空气的净化过滤也非常方便，只要在风道加装过滤装置就可以了。而普通建筑虽然也可以对室内空气进行过滤，但是实施起来费时费力，成本也高得多。

气膜建筑的建造成本与传统的大型建筑相比更经济。传统结构建筑随着跨度的增加，单位面积建造成本会呈几何倍数增加。而气膜建筑具有大跨度、无梁柱的特点，最大可达120米，随着建筑跨度的增加，单位面积建造费用呈下降趋势，当超过30米跨度时，气膜建筑的建设成本可以比传统建筑降低50%以上。

钟凡说：“气膜建筑的成本优势也要看用在哪方面，与什么建筑相比，如果和传统体育馆比，成本还是低很多的。另外我们的工期非常短，所有部件在工厂里全部做完，拉到现场只要一个星期就能全部干完。”这让使用单位节省了大量的时间，还免除了工地嘈杂的漫长过程。

环保应用前景广阔

气膜建筑在美国德克萨斯用于垃圾处理项目。此项目建筑成后，当地2000年的污染物气体排放总量同比1988年下降了97%，被德克萨斯州自然资源保护委员会（TNRCC）和当地政府授予了“杰出环保项目”奖。

钟凡介绍，我国的第一个气膜环保项目也将在2014年投入建设。为什么气膜建筑适合这种工业类的项目呢？首先是它的内部空间效果好，没有梁柱，不会影响机械的空间作业；其次是它的完全密闭性，可以将内部空气过滤后再排出；再次它还方便移动，可以一个地方用完再挪到另一个地方，节省成本。

“气膜建筑特别适合类似于土壤修复、垃圾处理这样的作业。过去垃圾处理常用填埋的方法，垃圾填满后盖一层土，再往上填垃圾，再盖土，然后形成一座垃圾山，最后在垃圾山上植树绿化。但是有一个问题就是太臭了，污染空气、滋生蚊虫，并且在阳光照射下更益产生有害气体。而通过气膜建筑就可以完全在密闭的环境下操作，空气、污水过滤后再排放，把对周边的影响降到最小。”

气膜建筑也很适合作为厂房使用，尤其对温度、适度、洁净度有特殊要求的工厂，可以对车间内的环境进行主动控制。此外，还有大型的仓库、粮仓也适合气膜建筑的用途。

目前，世界上已经建成有上万个气膜建筑了，我国已有的气膜建筑在100个左右。气膜建筑可以应用的范围非常广阔，但是我国目前还是作为运动场馆的比较多，市场接受度也比较高。随着社会对环保的关注，企业经营过程中环保的成本要求越来越高，相信未来在工业领域，气膜建筑还有更广泛的应用。现在北京受雾霾影响深重，而雾霾形成的重要因素就是周边区域粉尘、废气的排放和扩散，对于露天作业的工厂、矿山来说，如果使用气膜建筑封闭作业，将会极大降低对环境的影响。“企业会受到经营成本的限制，气膜建筑在工业领域的应用要随着环保要求和成本的增加才能实现，而运动场馆的需求毕竟有限。”钟凡说。

2013年，约顿为和记黄埔在南京承建了气膜售楼中心。过去开发商的售楼中心常常使用无批文地块建设，在楼盘卖完后只能拆掉，动则千万的建设成本只能供短期使用，非常浪费。现在用气膜建筑做销售中心，未来即可以拆走再次使用，也可以保留，改为运动场馆或会所服务小区业主，是一个经济又时髦的选择。

还有的气膜建筑建在了大厦的楼顶上，因为它靠向上的内部压强支起，完全不影响大厦原有的承重，因此在寸土寸金的城市中心，成为了向上找空间的绝佳案例。

这个看起来像胖胖大气球的房子，用自己完全不同的特性征服着人们，它的用途只有你想不到，没有做不到！