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1、气膜建筑分析报告一、行业概况(一)国内外气膜建筑发展情况1 .气膜建筑发展概况早在1917年，英国人威廉.蓝切斯特(W订lian Lanchester) 首次提由空气支撑帐篷(Air-supported camps),用于野战医 院， 并申请了专利，但由于当时的技术条件和生产能力等原因没有成 为现实。直到1946年，美国的瓦尔特-勃德(Walter Bird )首次在 位于北冰洋的加拿大都尔”雷达站建成了一座利用气体支撑的薄膜式穹顶，气膜材料为尼龙纤维布，用于美国军 用雷达保护罩(Radar dome),美国于1963年在纽约 建成了世界上 第一座气膜网球馆。气膜建筑区别于传统建筑的结构形式和
2、建筑理念，将航 空力 学、建筑学、美学、材料学、环保节能及智能控制技术有机的融合 在一起，是21世纪建筑科技发展的重大突破。随着科技的发展尤 其是材料学的发展，气膜建筑的应用越来越广，现在大跨度气膜建 筑在世界各地被广泛采用。与传统建筑相比，气膜建筑具有跨度大、净空大、环境膜被 广泛应用于网球场馆，羽毛球馆，游泳馆，高尔夫练习馆，室内足球场，冰球馆和多功能运动场等体育设施。它还 被应用到工业，采矿，建筑，军事和仓储等领域。从地域方 面， 最北至阿拉斯加，最南至佛罗里达，都可以见到气膜建 筑的 身影。好、易安装、节能等特点，迄今世界各地已有近 20000 个气 国外具有气膜建筑技术实力、较具规模
3、并稳定发展的厂 家为Yeadon、Farley和Asati,这三个企业的市场占有率达 到了 80%, 目前国外气膜建筑市场已处于成熟的市场阶段。美国和加拿大，政府对气膜建筑有详细的规范供相关公 司及 承建商遵循。2 .我国气膜建筑的发展概况2006 年，我国首次引入现代化的气膜建筑， 自行投资建 成中国第一个气膜网球馆：朝阳公园网球馆。随后中央党校 网球馆、 残疾人奥林匹克运动中心网球馆、清华大学乒羽馆 等标志性气膜场 馆的相继建立，气膜建筑逐渐引起了大众的 关注，并在体育场馆建 设领域成为一种风尚。截至 2015 年年底，国内体育领域气膜建筑面积达到 336,778 平方米，约合 40 个国
4、际足联比赛标准足球场，占到 气膜项目总面 积的 38%o 但相较国内现有传统形式的体育场 馆面积，体育领域气 膜场地总量占比依然相对较少，同时行 业需求也不不是很稳定。根 据详细数据来看，国内体育领域 气膜市场项目分布较为集中，北京、 华北两个区域的项目数量较多，总数量为95个，占整体项目数量的69%。其中，北京地 区项目数量最多为73个，华北地区次之为22个，占比分别为53%、 16%。在具体的建设用途方面，由于气膜技术在从北美引进的时候， 当地气膜网球馆的普遍成功应用对 我国早期气膜建筑商产生的模 仿效应，我国气膜行业的前期发展一直专注在网球、羽毛球等体 育领域。该类应用的成功实践及快速复
5、制，使得国内网球、羽毛 球类别的体育场馆占比超过50% o而随着各气膜建筑商的不断创新和尝试，体育气膜场馆的用途范围也逐步覆盖到其他运 动，如：游泳、足球、冰球、马术等。与网球、羽毛球气膜场馆的 现状相比，其他运动的应用发展还比较薄弱，尚处于早期的试验开 发阶段。随着我国气膜场馆在更多体育领域的成功应用实践，气膜 场馆在其他领域的快速复制能力将得到极大程度的释放。3 .行业市场规模测算 据中信证券研究部测算，2016-2025年气膜行业的新增市场 规模将会达到118亿元，其中体育应用规模约为40亿元。(1)体育应用市场规模的测算。根据可以获得的数据，构建以下测算模型：新增市场规模=(2025年
6、体育场地面积-2015年体育场地面积)X气膜场 馆占比 代膜建筑平均单位面积造价新增体育场地面积。 我国2015已达到和2025年目标达到的人均体育场地面积分别为1.57m2人和2m2人；根据联合国人口署发布的2015年世界人口展望，2015年和2025年 的我国人口规模预计为13.76亿和14.15亿。因此，2015-2025年新增体育场地面积预计为（2mz人X14.15亿人- 1.57m2/人X13.76亿人）=6.70亿平方米。气膜场馆占比。根据中国体育气膜行业白皮书的公 开数 据，截至2015年年底，国内体育领域气膜建筑面积达 到33.68万 平方米；同时根据前文求生的2015年国内体
7、育场地面积157mZ 人X13.76亿人=21.60亿平方米，我国目前气膜场馆占比为0.2 %o0 结合美国加拿大等成熟气膜市场的发 展状况和目前国内气膜场馆 的扩张速度，预计2025年我国气膜场馆占比将会提高到到5%。o气膜建筑平均单位面积造价。 根据对部分建造商的调研，工业类气膜平均造价大约为800元/m2,体育类气膜造价在1000-2000元/m2土问；考虑目前不同气膜应用的面积占比状 况， 取1200元/m2乍为整体气膜建筑的平均单位面积造价。因此，2015年一2025年气膜行业体育应用新增市场规模=6.70亿平方米X5%oX 120比/m2=40.18亿元。2、其他应用市场规模的测算
8、。 关键假设：体育领域与其他领域气膜建筑总面积基本保持稳 定比例。发现近五年来每年体育气膜建筑新增项目数占 比基本稳定在60%左右，其他应用新增项目数占比为40%, 这与目前存量市场上体育气膜建筑与其他应用领域 6:4的数 量比保持一致。各应用领域稳定的新增建筑数量占比使得整体气膜 行业不同应用领域的建筑数量比和面积比持续处于稳定的水平。因 此，在未来几年新增的气膜建筑中，预计新增体育应用面积和其他 应用面积比与当前比例基本相当。截 至2015年年底，国内体育领 域气膜建筑面积占到气膜项目 总面积的38%,而其他三个领域应用 面积占到 62% o（二）气膜建筑行业特点分析1 .气膜建筑优缺点分
9、析 目前主要有全气膜技术、支架膜材技术及开张式张力膜 材技 术三种类型。具膜材是氟塑料表面涂层与织物布基按照特定的工艺 粘合在一起的薄膜材料。常用的氟素材料涂层有PTFE、PVDF、PVC 等。气膜建筑较传统建筑，具备以下优点： 跨度大、自重轻气膜建筑可实现100米至180米的跨度，内部空间较大， 工 艺布珞灵活，使用较为方便。另外，气膜每平方米自重不超过3公 斤，大大降低了对地面基础建设的要求。 结构安全 气膜结构属于轻质量、高强度的柔性结构，没有受弯、受扭和受压的构件，在抗风、抗震、温度变形、沉降变形等方面具有显著优势 造价低、建设周期短在同等地质条件下，气膜建筑在投资上要比传统结构节省
10、20% 50%,气膜跨度越大，用料越多，成本差别越大； 气膜建筑的气膜主体部分完成现场安装时间只需要15 天左 更合理的通风方式 由于气膜建筑的工作原理，建筑内部的气压比室外环境 高250500Pa,正压的环境下空气流通速度更快，有利于气膜建 筑内的空气流通。 废气收集处理简单气膜是一个正压的环境，可以轻松的实现气流导向，收 集气体 极其方便；同时运行控制系统设备还可加装除臭、除 尘模块，方便 实现除臭、除尘功能。同时，与传统场馆相比，气膜场馆也有以下不足。能源 系统的 依赖性比较强。在雾霾严重的今天，很多户外运动也 会受到威胁， 运动本身就是为了更加健康但是PM2.5 的侵袭让人们对户外运动
11、的顾虑更加严重。然而在气膜场馆内，通 风、循 环、空气的温度、湿度、甚至含氧量、清洁度二氧化碳都能受到电 脑的实时监控。在场馆外侧是气膜体育场核心 设备，这个设备负责 维持室内的压力，送风、过滤空气、冬 天供暖、夏天制冷这一切都 得依赖这个气膜体育场的心脏” ,在能源方面气膜体育场比较依赖电力，因为外部的心脏”是气膜体育场的核心，如果停止了电力的供应，气膜的充气， 室内的 气温，空气的循环等等程序的运作都会陷入一片混乱。 若压力不均衡或者膜体受到外力损坏会引起顶棚的塌陷。隔 热隔音 效果没有实体墙面那么完美，顶棚受限于负载率。相对于传统体育 场馆没有那么长的使用寿命。2 .行业发展因素分析(1
12、)有利因素国家政策扶持豉励气膜建筑属于节能环保型建筑，节能环保产业是典型的 政策 推动型产业，环保产业的成长和发展与国家的环境保护 方针、法律 法规及政策密切相关。“十二五”国家战略性新兴产业发展规划指由：高 效节 能产业要提高新建建筑节能标准，开展既有建筑节能改 造，大力发 展绿色建筑，推广绿色建筑材料。先进环保产业要以解决危害人民 群众身体健康的突生环境问题为重点，加 大技术创新和集成应用力 度，推动水污染防治、大气污染防 治、土壤污染防治、重金属污染 防治、有毒有害污染物防控、 垃圾和危险废物处理处珞、减震降噪 设备、环境监测仪器设 备的开发和产业化；推进高效膜材料及组件、 生物环保技术
13、 工艺、控制温室气体排放技术及相关新材料和药剂的 创新发 展，提高环保产业整体技术装备水平和成套能力，提升污染 防治水平；大力推进环保服务业发展，促进环境保护设施建设运营 专业化、市场化、社会化，探索新型环保服务模式。2016 年 9 月，国务院办公厅关于大力发展装配式建筑 的指 导意见提由，推广绿色建材。提高绿色建材在装配式 建筑中的应 用比例。开发应用品质优良、节能环保、功能良 好的新型建筑材料， 并加快推进绿色建材评价。豉励装饰与 保温隔热材料一体化应用。国家大气、水环境、土壤污染防治计划推动2013年 9月 10日，国务院印发大气污染防治行动计 划 （简称大气十条），提由了 10条 3
14、5项综合治理措施。 中央 财政设立大气污染防治专项资金，2013年安排 50亿元支持京津冀及周边地区大气治理项目。2013年 9月 29日环境保护部正式启动清洁空气研究计划 ，拟重点突破大气 污染源排放清单与综合减排、空气质量监测与污染来源解析、 重 污染预报预警和应急调控、区域空气质量管理和环境经济 政策等 技术瓶颈，构建国家层面的大气污染防治技术体系。2013 年，水体污染控制与治理科技重大专项共启动 21 个项目、33 个课题，在太湖、辽河、滇池和松花江等重点流域开展 大集成和大示范。水体生态修复、污染源减排减毒、 城市水污染控 制、饮用水安全保障关键材料与设备、水环境监控与政策决策等关
15、 键技术研发取得积极进展。环境保护部 了解到，我国又一项重大污 染防治计划一水污染防治行动计划（简称水十条）即将全面实施，这项总投资预计超 过 2万亿的计划草案已报请国务院审议。2014年 6月 4日，环保部副部长李干杰在国新办新闻发 布会 上说，环保部门将贯彻落实向污染宣战”的具体行动，环保部按照国务院的要求，正在编制土壤污染防治行动计 划（简称土十条），具体包括耕地和饮用水源地的土壤 保护， 土壤污染源的源头控制等内容。利用气膜技术进行水污染的防治和土壤保护将成为未 来行业 的主要发展方向之一，随着政府部门的重视和相关政 策的有效推动 将有利于气膜行业在这一领域开辟新的市场。（2）不利因素国内膜材生产水平不足 气膜建筑的发展总是和膜材的进步分不开的，膜材就是 氟塑 料表面涂层与织物布基按照特定的工艺粘合在一起的 薄膜材料。 常用的氟素材料涂层有PTFE、PVDF、PVC 等织物布基主要用 PES 和玻璃纤维两种材料。受生产技术水平的影响，国内膜材的质量和使用寿命都 落后 于国外生产厂商。由于气膜建筑的品质和寿命的考虑， 国内具有 规模的气膜建筑商大多选用国外膜材，因而增加了 气膜建筑的成 本。新型建筑认知度制约行业发展气膜建筑在我国还属于新生事物，业主对其的认知度不 足， 对其应用特性、后期维护等方面甚至存在误解。这个因 素很 大程度上限制了气膜建筑的普及推广和不同领域的广
