最近几年充气膜结构热度一路走高,气膜体育馆、封闭料棚、恒温温室等各类项目遍地开花。不少企业、学校、园区在新建大型空间项目的时候,都会把充气膜方案纳入备选清单。但是很多客户对于充气膜建筑的认知依旧比较模糊,只听说气膜建造速度快、造价便宜,却并不清楚这项技术本身的局限性,盲目选型之后很容易出现项目和实际需求不匹配的问题。本文就客观全面解析充气膜结构的优点与短板,对比传统钢结构建筑,梳理充气膜建筑适合以及不适合落地的场景,帮助大家科学选型,避开建设路上的各类陷阱。
首先我们先来梳理充气膜结构最为突出的几大核心优势。第一,超大无柱跨度能力。依靠内部气压支撑建筑,室内完全无需梁柱,轻松实现上百米的净跨空间,这是充气膜最无可替代的亮点。对于大型散货堆场、足球场、综合体育馆这类需要开阔无遮挡场地的项目来说,气膜方案的空间优势极其明显,传统钢结构想要实现同等超大跨度,造价会急剧攀升。
第二,建设周期短,落地速度快。充气膜的膜体在工厂内裁剪、热合加工完毕,运输至施工现场,只需要完成简单的基础锚固施工,就可以展开充气成型。整体项目工期远远短于钢筋混凝土、钢结构建筑。如果项目有着紧急投产、限时交付的硬性要求,充气膜是非常优质的备选方案。
第三,初期建设成本优势突出。同等超大跨度条件之下,充气膜项目前期一次性建设投入,一般会低于传统钢结构大棚。地基施工简单,不需要沉重的承重基础,进一步节约地基施工费用。同时气膜建筑后期自然光利用率高,保温隔热性能优秀,长期运营阶段可以节约照明、温控能耗开支。
第四,灵活可拆装迁移。充气膜建筑并非永久固定建筑,项目到期之后可以放气拆解,膜材打包转运,到新场地再次充气使用。对于临时项目、短期使用的场地来说,资产可以二次利用,大幅降低综合使用成本。
第五,绿色低碳环保。膜材重量轻,建材运输量小,施工阶段碳排放低,优质膜材使用到期之后还能够回收再加工,建筑垃圾少,契合当下绿色低碳建设的发展方向。工业堆场气膜还可以实现空间全封闭,高效管控扬尘污染,环保效益显著。
但是我们在看到充气膜众多优点的同时,也必须正视它本身存在的局限性,这也是很多客户选型时最容易忽略的部分。首先,充气膜建筑无法脱离供气系统独立存在。整个建筑形态依靠风机持续输送微弱正压维持,风机设备需要全天候不间断运行。虽然正规项目都配有备用风机与应急电源,但是运营期间会持续产生风机运行电费,也需要定期维护风机机组,会产生持续性运维成本。而钢结构厂房建成之后,不需要额外持续供气就可以独立维持结构形态,没有这类持续性动力消耗。
其次,充气膜建筑属于膜体围护结构,并不适合用来做长期重型生产加工车间。气膜的核心定位是打造大跨度仓储、运动、封闭堆放空间,内部不适合悬挂重型生产设备。如果你的项目需要在建筑顶部吊装大型机器设备,那么充气膜方案并不适配,钢结构厂房才是更合适的选择。
第三,气膜建筑外观造型可选范围有限。气承式充气膜依靠气压成型,外观大多以圆润的穹顶、长条拱形为主,很难做出棱角复杂的异形外立面造型。如果项目对于建筑外立面造型有着极高、非常个性化的建筑美学要求,那么充气膜方案可能无法满足设计需求。
第四,膜材属于柔性材料,虽然优质工业膜耐候性优秀,但膜面如果被尖锐物体划伤就有可能出现破损漏气。虽然小破口可以现场修补,但是日常使用过程当中,需要做好场地管理,避免尖锐物体接触膜体,而钢结构墙体耐划伤能力更强。
接下来我们总结适合选用充气膜结构的场景:校园气膜体育馆、全民健身运动场馆;煤炭砂石港口大型散料封闭堆场;短期临时展览、赛事活动场馆;农业智能恒温温室;基坑施工防尘封闭棚;粮食气膜仓储库房;冰雪乐园恒温场馆等。
而这些场景一般不推荐选择充气膜方案:常年重型机械加工生产车间;需要悬挂大型重载设备的厂房;造型复杂的永久性地标办公楼;狭小空间的小型房间建筑。
项目选型的时候,客户不要只盯着造价一个维度对比方案,应当综合项目使用年限、空间跨度需求、场地作业类型、造型要求、当地气候条件、后期运维管理能力,多个维度进行综合考量。建议前期和专业充气膜设计厂家深度沟通自身项目需求,由厂家出具专业方案评估,判断充气膜结构是否适配项目,避免后期出现方案错配问题。
任何一种建筑结构方案都不存在绝对的好坏,只有适不适合项目本身。充气膜结构是一项优秀的大跨度空间解决方案,只要选对适用场景,就能够充分发挥它快速建造、大跨度、高性价比的巨大价值。