淺談充氣膜結構在校園體育場館中的應用

由於充氣膜結構在結構跨度中不需要任何支撐，因此適用於超大跨度建築。現如今霧霾天氣造成學生室外活動時間有限，充氣膜結構可加載空氣淨化系統有效過濾PM2.5，充氣膜結構風雨操場、體育館可為學生提供舒適的健身環境。

充氣膜結構校園操場的意義

現今霧霾天氣頻發，多地區中小學更是取消了正常的室外活動和體育課，然而運動的減少對生長發育期的少年兒童十分不利，僅在室內進行活動遠達不到鍛鍊效果。同時由於PM2.5無孔不入且無法有效通風，室內空氣品質也不容樂觀。如何讓學生在霧霾和雨雪天氣也能正常參加運動健身成為體育教學的一大難題。然而，充氣膜結構在校園中應用的提出將有效的解決上述問題，可以建成充氣膜結構風雨操場、體育館等為學生營造一個健康舒適的健身環境。

充氣膜結構校園操場的優勢

（1）空氣淨化，有效過濾PM2.5。在室內的正壓環境下可隔絕汙染，智能供風系統加載空氣淨化模塊後可有效去除PM2.5等汙染物，並保證風雨操場內充足的新風量，保證場內空氣品質達到每人每小時20-30m3新風量的要求。

（2）有效抵禦風、雨、雪天氣。在北美和歐洲等發達國家，充氣膜結構建築已被安全應用了近半個世紀。整體外形的曲面結構的設計，是風阻最小的建築。在北美為抗颶風，採用鋼繩網與基礎連接有效提高了膜結構建築的抗風能力。在高寒地區增加融雪系統的設計，可有效抵禦雪荷載。充氣建築的膜材料具有良好的阻燃防火性能，達到北美和歐洲的防火標準。面對火災可能給人身帶來的傷害，充氣建築是最安全的建築之一。供風系統設備一備一用，配套自動啟動的發電系統，在雙路斷電的情況下也可確保安全使用。

（3）抗震能力強。面對地震給建築帶來災難性的危害，充氣膜結構建築具有絕對優勢。即使在災區電網停止供電的情況下，備用發電機也可保障正常運轉。可有效保護人身安全。作為校園風雨操場，這一結構可以在地震中保護師生生命安全，必要的時候還可以作為城市救災情況下的避難場所、指揮部和臨時救護醫院。

（4）大跨度、大空間。

氣承式充氣膜結構建築，從根本上克服了傳統結構形式在實現無支撐的大跨度上所遇到的困難和挑戰。因此，可創造出巨大的無遮擋的大跨度空間，可有效利用建築的使用面積。目前可做成150米×300米×30米的連續無柱大空間，可覆蓋從高爾夫練習場到幾個足球場大的面積，滿足校園內操場的使用面積。

（5）節能。

充氣膜結構建築是北美和歐洲公認的節能建築，可實現以極少的資源消耗而獲得極大的建築空間。良好的保溫技術，使維護結構和穹頂均達到了傳統建築三七牆的保溫係數，達到了以最節能的方式實現了室內運動場的舒適環境。藉助充氣膜結構的自動供風系統解決空調送風，既減少了室內空調設備的投資，也節省了日常設備的能耗。因此，充氣膜結構建築具備了卓越的節能效果。只需用傳統結構體育場館的近20%至25%的空調能耗，就可達到相同面積體育場館的製冷和供暖效果。充氣膜結構以最節能的方式創造了舒適的室內運動環境。

（6）環保。

建築用膜材料，是採用精細化工、紡織和複合工藝技術生產。所有原材料符合北美及歐洲標準，對人身體無任何副作用。為提高建築膜材的化學結合力和結構穩定性，用PVDF氟塗層做膜材表面處理，確保不會與大氣中的汙染因素起反應。因而，使膜材形成良好的表面封閉。膜材阻燃防火、延長使用壽命抗老化、耐紫外線、耐酸鹼、耐磨損和具有自動清潔等性能。膜材料本身可以回收利用，在建造和拆除過程中幾乎沒有建築垃圾和環境汙染。

（7）建造迅速。

充氣膜結構實現了建築的工業化生產，同期進行基礎施工。對於半永久性的充氣建築，運抵現場後安裝只需一周時間完成。

（8）重量輕、造價低。

充氣膜結構建築每平米自重約3公斤，可以建在樓頂將閒置的平臺建設為全天候使用的充氣運動場，有效節省了土地，並且，徹底解決了樓頂保溫和防水。充氣膜結構省去了傳統結構的剛性支撐費用，其基礎也只是承受膜體的上浮力，對地基承載力無任何要求。充氣建築的綜合造價只用傳統建築結構造價的30%至40%。膜材料本身具有自潔、高強。耐久、耐火等性能，根據選用不同的膜材，使用年限在10~30年之間，使用期限內膜材料是免維護的，即便在使用過程中有局部破損，很容易修補且無需太多費用，且膜結構一次建成後不再需要裝修費用。