膜结构保温内衬新技术

   最近几年膜结构建筑的发展是相当迅速的。材料上从PVC到PVC涂层到PTFE永久性膜材到ETFE到膜结构保温内衬，建筑也从园林小品、景观建筑、收费站雨篷体育场到管及共享空间建筑。

    膜结构建筑保温内衬新技术是大跨度空间结构建筑尤其是膜结构建筑继开合结构、索穹顶结构之后的顶尖国际建筑新技术，国际上大型的大跨度空间结构建筑很多都应用了这项新技术，如英国的千年穹顶、美国的丹佛机场候机大厅、法国慕尼黑展览馆、西班牙的毕尔是鄂机场候机大厅等等都应用了此项新技术。我国2008年奥运会主场馆鸟巢及水立方都应用膜结构建筑.

何为保温内衬材料？

    膜结构建筑保温内衬材料是一种由PVC涂层内膜，绝热层保温材料及防潮膜四层材料的组合体，是一种既能保温又能透光用于建筑屋顶系统的新型节能、环保、生态材料。       

    规格：涂层可分为四氟涂层、二氟涂层、PVC涂层

内衬可根据不同地区传热系数设计标准（见表1）及不同功能建筑的卫生标准采用不同的厚度。如游泳池、运动馆、房屋要求的表温是不一样的。如游泳池表温低了以后就会产生结露问题及人体适应问题。

    绝热层一般厚度为10cm、7.5cm、5cm。(一层)

    根据热阻系数情况可以加厚二层或三层。

                  

 

膜结构建筑保温内衬技术的开发成功与应用摆脱了建筑对钢材、木材、混凝土等传统材料的依赖，打破了旧的建筑观念，给建筑师创造了新的想象空间，它完全不同于传统建筑，对将来建筑行业的基础学科带来很大的影响，是二十一世纪建筑空间结构发展的主流和必然趋势。

    由于保温内衬材料具有保温、透光等性能，所以具有节能、生态、环保优越性，摆脱传统材料大大降低了二次污染，而且由于采用新技术在现场只是张拉就位，施工速度很快，使施工现场也很环保。保证了建筑的景观效果，以及膜结构的自然性又很体现区域建筑文化。

1、节能：这是由内衬材料的保温及透光性能所决定的

2、环保：避免大量使用传统的钢材及砖沙石料减少二次污染，另外施工现场只是张拉就位，施工现场很环保。

3、生态：膜及内衬材料能过滤紫外线，进入室内的光线为漫射光，很适宜植物生长的需要。

◆主要技术特点：

1、耐受力：

        保温内衬的涂层材料及TEDLAR膜决定了膜材抗拉强度及撕裂强度及耐久性、阻燃性。由于内衬在室内风力、雨、雪、紫外线照射对他的影响很小，同时基本上不承受预张力（特殊要求除外）。所以材料性能要求对于外膜而言降低了很多。（见表2）

2、热阻系数：

见热阻系数表(见表3)

这里要强调的是容重不同导热系数不同，热阻系数自然不同。

(热阻系数=厚度/导热系数)

3、光能量：

    外膜材料表面对光的折射可以达到70%以上，所以具有很好的隔热性能,外膜的透光率可以达到20-25%。内衬膜几乎是透明的，绝热层的透光率为40-50%，三层加在一起透光率受到一些影响但透光率可以达到10%。完全能满足室内采光的需要和植物生长的需要。

4、防火：

    内膜的防火等级能达到ASTMZ-136标准，已被加利福尼亚防火和洛杉矶城市防火处登记并且已达到多国标准并在英国、法国、意大利、日本、澳大利亚、德国广泛应用。内衬夹层具有良好的阻燃性，能达到国内A1级防火标准。内膜及外膜如采用四氟材料也能达到A级标准。

5、声学：

    一般说来，一种材料的吸音能力是由它的噪音减低系数来决定的。膜质量对于降低频率噪音几乎是透明的，因此在这个频率范围内的噪音的回声可以很好的阻隔，吸音效果很好。尤其是在候机大厅、候车室、展览馆的作用优势就更加体现出来。在公路收费岛雨篷的作用就更明显。同样的汽车在彩钢板及膜材建筑的收费站下反声几乎差一倍。

6、建筑外形：

    建筑师可充分发挥想象，给建筑师以更大想象的空间。建筑是体现区域文化的，膜结构建筑与周围环境的融合性很强，结构简捷，视觉感很好，外部曲率变化是任何建筑无法比拟的，充分体现自然美与技术美。

7、生态效果好：

    由于内衬的透光率能达到10%，完全能满足室内光线的需要，同时膜材透过的光线去掉了强光，过滤了紫外线为漫射光，很柔和，让人感觉很舒服，光线很利于室内树木、植物生长的需要，这样满足了人们亲近自然、走向自然，即在室内如同在室外的感受。（双层膜、生态膜）

8、节能：

（一）隔热性能：

    膜材料具有很好的隔热性能，对太阳热能可反射掉70%，膜材本身吸收17%，传热13%。这样对于夏季较热地区的场馆节约能耗效果相当明显。试想大跨度空间的制冷也是很大的一个问题，能源维护费用很高。膜材的隔热性能很好的解决了这一问题。

（二）保温性能：

     大跨度空间能耗问题是个大问题，由于膜结构保温内衬具有很好的保温工作（热阻系数）很好，所以能节约热能耗。（参考热阻系数表）

     同时它的透光率加上外膜应能达到10%，白天不用照明即能满足室内采光的需要，这样又节约大量的电能耗。

 由于它的节能作用在国外以及目前的国内广泛被应用在共享空间建筑上以及体育场、展览馆、候机大厅、候车室等公共建筑上

9、由于膜结构建筑屋顶较轻，相应减少了主体维护体系、基础体系的用材量，相应的机能费用减少，同时无需二次维护装修，省去了装修费用。

10、施工快：

      膜结构进现场后，只是涨拉就位，施工速度很快。（一般为钢结构工期的1/2）

11、环保：

        膜材的使用减少了空间用钢量，减少了二次污染，施工现场减少了沙、石料、钢结构焊接等用量，施工现场很环保。

保温内衬材料焊接与施工工艺

焊接：根据室内要求的形状，对内衬膜进行剪裁、焊接。焊接时将夹层边端留出焊口量，也可以根据膜单元及曲率情况现场粘合绝热层。

施工工艺：一般情况可先上内衬材料，后上外膜。也可以根据钢结构情况先上外膜材料后上内衬材料。内衬材料可用压板铆固或采用悬挂形式。

马道及灯具的安装：

    内衬根据工程需要可放在钢桁架的上面，也可以放置在下面，不影响灯具的安装及维护。

为什么要采用保温内衬材料

1、“节能优先”已成为中国可持续能源战略

十六大提出了全员建设小康社会，人们极为关注2000-2020年的能源问题。近来，连续发生的“煤荒”“电荒”“油荒”已经向人们提出了警示。

膜结构建筑及保温内衬如上述所列：保温、隔热性能很好（制冷），而且透光可节约大量能源。

2、环保的要求：

膜结构及保温内衬的应用可减少大量的用钢量，这样就减少了二次污染。

现场施工主要是张拉到就位，顶升就位或内衬悬挂与铆固。施工很快很环保。

同时由于内膜材料具有透光性能。柔和的光线进入室内人们在室内，工作如同室外。体会到亲自然的感觉。美哉、乐哉。

              

国内外充气膜结构 案例效果，可查阅：http://www.kdmem.cn/