气膜建筑-双层和三层膜加工图解

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气膜建筑----双层和三层膜加工方式详解作者焦亮气膜建筑的膜材既是建筑物的围护结构又是建筑的墙体。一般的膜材都是基布也就是结构衬底上满涂PVC层，然后外部加装满足物理性需要的惰性物质涂层，如特氟珑或铁氟珑，偏四氟乙烯等材料。有些特殊的膜材还可以增加一些贵金属涂层等。但是通常使用的都是PVDF膜材或PVF膜材。涂层的功能一般是保证膜材隔热性超强，耐老化性大大提高，膜材的透气性大大减少，改善膜材的声音和光线辐射和/或吸收品质、结构完整性可焊接性以便于加工、提高膜材的耐候性以适用于各种极端的地理环境状态下。以及各种满足各种设计特点,期望或要求的气膜建筑的特殊要求。目前，大多数的应用于工业方面的气膜建筑项目，使用单层高强度Pvdf或PTFE膜，以便提供低成本、便携式或半永久性的解决方案。在各种可估量的情况下，由于意外损坏或破坏而发生破裂，也不会发生严重的后果。由于膜材本身具有反射性，热量透过膜强度基本可以不用考虑，从热量损益、声音、光线辐射和吸收等方面膜材都有很好的表现。如果查阅相关的气膜建筑的外国文献资料或是设计规范也把气膜建筑（气承式膜结构）作为单层膜结构进行讲解并给出设计规范和设计要求的。但是在实际的应用中很多体育馆、展览馆以及部分的货仓和厂房，出于应用的需要，需要在保温、隔音以及挂载方面有一定的要求。因而，双层膜，三层膜的气膜建筑（气承式膜结构）就不断被研发和试制出来，目前我国看到的大多数的气膜建筑是双层的。但其实质的受力层仍然是最外层的膜，内层膜基本上只是为了解决隔音、保温、挂载、安全防范的要求的。气膜建筑©焦亮139103292351、气膜建筑结构的膜材的保温、隔音等方面特性简述单层膜材构建的气膜建筑，对于设计和安装的要求非常高，要求绝对做到受力的均匀分布，并确保整体结构密闭性良好。半透明的PVDF膜是具有非常好的光线穿透性，白天完全不用补充光照。单层隔音能力是其弱点之一，高强度，均匀分布的单层膜所组成的气膜建筑结构，其构形轮廓形成了类似于大鼓似的声波反射特点，在内部结构中产生回音和共振的现象。有可能有回音壁的效果，即声波沿气膜建筑壁环形传播，离声源60到90米就会产生声波放大效果。显然，单层膜结构的气膜建筑照明灯具不能像传统的建筑那样安装在墙上，而是必须环绕放置在整个气膜建筑结构周边。因此，气膜建筑通常都采用反射照明的方式，安装地面上1/9气膜建筑©焦亮 的杆式照明灯具将集中的光线照在气膜棚顶上反射到地面上，集中照射的区域的地面上，会非常的亮，但是其他地域有可能相对斑驳一些，不容易均匀照射。双层膜气膜结构或三层膜结构很好的解决了单层膜的很多缺点，整个结构的保温隔热性、隔音、灯具吊装、以及耐久性和安全性整体都会有非常大的提升。进而使双层和多层膜气膜建筑结构可以作为长期性建筑或是永久性建筑进行使用。气膜建筑©焦亮13910329235图1气膜建筑透视图图2单层膜气膜建筑解剖图2/9气膜建筑©焦亮 图3双层膜气膜建筑解剖图气膜建筑©焦亮13910329235图4双层膜放大剖面图图5三层膜气膜建筑局部剖面图3/9气膜建筑©焦亮 图6三层膜剖面图图7横截面图单层膜气膜建筑2、保温隔热系数的计算数值列表数值来源于美国ASHREA手册U值。2.1夏季情况各类膜材配置下的计算方法：2.1.1单层常规气膜建筑结构R值计算办法涂层热阻值R外涂层0.04（0.25）R内衬0.01（0.06）R内涂层0.17（0.92）R总0.22（1.23）4/9气膜建筑©焦亮 o2保温传数系数U=1/R=1/1.23=0.81(BTU/HR./SQ.FT./F)=4.6瓦／米•开注：导热系数：1瓦／米•开(W/mk)=0.57779英热单位／英尺时℉(Btu/fth℉)热阻：1米℃／瓦(m℃/W)=1.73073英尺时℉／英热单位(fth℉/Btu)2222传热系数：1瓦／米•开(W/mk)=0.1761英热单位／英尺时℉(Btu/fth℉)2222热流密度：1瓦／厘米(W/cm)=3169.98英热单位／英尺时(Btu/fth)2.1.2单层博德给奇加工工艺气膜建筑结构R值计算办法涂层热阻值R外涂层0.04（0.25）R内衬0.05（0.28）R内涂层0.17（0.92）R总0.26（1.45）o2保温传数系数U=1/R=1/1.45=0.69(BTU/HR./SQ.FT./F)=3.9瓦／米•开气膜建筑©焦亮139103292352.1.3双层博德维奇气膜加工工艺气膜建筑结构R值计算办法涂层热阻值R外涂层0.04（0.25）R内衬0.05（0.28）R填充空气0.41（2.33）R第二层内衬层0.04（0.26）R内涂层0.17（0.92）R总0.7（4..04）o2保温传数系数U=1/R=1/4.04=0.25(BTU/HR./SQ.FT./F)=1.42瓦／米•开5/9气膜建筑©焦亮 注：222传热系数：1瓦／米•开(W/m2k)=0.1761英热单位／英尺时℉(Btu/fth℉)2.1.4三层博德维奇气膜加工工艺气膜建筑结构R值计算办法涂层热阻值R外涂层0.04（0.25）R内衬0.05（0.28）R填充空气0.41（2.33）R中间膜材0.1（0.6）R填充空气0.41（2.33）R第二层内衬层0.04（0.26）R内涂层0.17（0.92）R总1.22（6..43）o2保温传数系数U=1/R=1/6.43=0.16(BTU/HR./SQ.FT./F)=0.9瓦／米•开气膜建筑©焦亮139103292352.2冬季情况各类膜材配置下的计算方法：2.2.1单层常规气膜建筑结构R值计算办法（冬季）涂层热阻值R外涂层0.03（0.17）R内衬0.02（0.06）R内涂层0.1（0.61）R总0.15（0.84）o2保温传数系数U=1/R=1/0.84=1.19(BTU/HR./SQ.FT./F)=6.76瓦／米•开注：222传热系数：1瓦／米•开(W/m2k)=0.1761英热单位／英尺时℉(Btu/fth℉)6/9气膜建筑©焦亮 2.2.2单层博德给奇加工工艺气膜建筑结构R值计算办法（冬季）涂层热阻值R外涂层0.03（0.17）R内衬0.05（0.28）R内涂层0.1（0.61）R总0.18（1.06）o2保温传数系数U=1/R=1/1.06=0.94(BTU/HR./SQ.FT./F)=5.3瓦／米•开注：热阻：1米℃／瓦(m℃/W)=1.73073英尺时℉／英热单位(fth℉/Btu)传热系数：1瓦／米2•开(W/m2k)=0.176英热单位／英尺2时℉(Btu/ft2h℉)2.2.3双层博德维奇气膜加工工艺气膜建筑结构R值计算办法（冬季）涂层热阻值R外涂层0.03（0.17）R内衬0.05（0.28）R填充空气0.3（1.71）R第二层内衬层0.04（0.26）R内涂层0.1（0.61）R总0.53（3.03）o2保温传数系数U=1/R=1/3.03=0.33(BTU/HR./SQ.FT./F)=1.87瓦／米•开注：222传热系数：1瓦／米•开(W/m2k)=0.176英热单位／英尺时℉(Btu/fth℉)2.2.4三层博德维奇气膜加工工艺气膜建筑结构R值计算办法（冬季）涂层热阻值R外涂层0.03（0.17）7/9气膜建筑©焦亮 R内衬0.05（0.28）R填充空气0.3（1.71）R中间膜材0.1（0.6）R填充空气0.3（1.71）R第二层内衬层0.04（0.26）R内涂层0.1（0.61）R总0.92（4.8）o2保温传数系数U=1/R=1/4.8=0.21(BTU/HR./SQ.FT./F)=1.1瓦／米•开注：222传热系数：1瓦／米•开(W/m2k)=0.1761英热单位／英尺时℉(Btu/fth℉)2221英热单位／英尺时℉(Btu/fth℉)=5.68瓦／米•开(W/m2k)3.综述综合以上由美制的U值，反导出我国的公制数据膜材结构前为公制（为英制）传热系数（夏季）传热系数（冬季）传统作法4.6（0.81）6.76(1.19)博德维奇单层膜3.9（0.69）5.3(0.94)博德维奇双层膜1.42(0.25)1.87(0.33)博德维奇三层膜0.9(0.16)1.1(0.21)上表可以看出博德维奇加工工艺的气膜建筑双层或三层比传统的做法，保温隔热能力得到很大的加强，导热性只有其1/5至1/8。有效的防止热桥和冷桥对建筑的影响。部分建筑材料传热系数：白玻的K值为5.44，中空白玻2.58热反射中空2.41无抹灰24mm墙传热系数2.7，内外20mm沙浆24mm墙体2.4敬请交流气膜建筑焦亮139103292358/9气膜建筑©焦亮 附注1、此一数据与前一阶段翻译SuslovStanislav2010年《Calculatingofenergyconsumptionofthesportshall》的U值基本相近当时其计算的标记的U-值为单层膜的U值2.37双层膜的U值1.7三层膜的U值1.09两种结论相差不大9/9气膜建筑©焦亮