CN213143393U - 一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构及保温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构及保温系统，包括外层膜和内层膜，还包括内衬膜，所述外层膜、所述内层膜和所述内衬膜由外至内依次层叠设置，相邻的两层膜之间均设有保温结构，各所述保温结构在各膜的层叠方向上互相重叠设置，且相邻的两层膜之间还设有使其具有足够间距的连接膜带。本实用新型在现有的充气膜结构上额外的增加了一层内衬膜，并对应增加相应的保温结构，形成三层膜、两层保温的整体结构，并通过两层保温结构的互补作用，产生重叠的效果，可以避免冷桥的现象，进一步提高保温隔热效果。

Description

一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构及保温系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构及保温系统，属于建筑行业中的充气膜结构技术领域。

背景技术

充气膜结构是用特殊的建筑膜材做外壳，配备一套智能化的机电设备在气膜建筑内部提供空气的正压，把建筑主体支撑起来的一种建筑结构系统，其施工周期短、无梁无柱空间、容易实现大跨度、能耗低、内部空间空气有序进入和排除、内部空间洁净度高、造价低等优点，已经广泛应用于各类体育、展会、物理仓库和工业厂房。充气膜结构内具有保温层，

但是，现有技术中的充气膜结构设计不合理，仅两层膜、一层保温结构，而且现有的充气膜的保温技术因为安装的原因，存在有冷桥的现象，无法做到保温连续，保温隔热效果不佳，另外，现有的充气膜结构及保温系统技术加工及施工难度大。所以，急需一种改善结构的充气膜结构、保温系统及配套的施工方法，解决上述问题。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供一种改善结构的充气膜结构、保温系统及保温施工方法，改善充气膜结构，提高保温隔热效果。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构，包括外层膜和内层膜，还包括内衬膜，所述外层膜、所述内层膜和所述内衬膜由外至内依次层叠设置，相邻的两层膜之间均设有保温结构，各所述保温结构在各膜的层叠方向上互相重叠设置，且相邻的两层膜之间还设有使其具有足够间距的连接膜带。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在现有的充气膜结构上额外的增加了一层内衬膜，并对应增加相应的保温结构，形成三层膜、两层保温的整体结构，结构设置合理，且保温效果好。增加的内衬膜及保温结构可以是单一功能的也可以是多功能复合性的，通过这个保温结构为充气膜提供更优异的保温隔热能力、加热能力(融雪)、太阳能发电能力、膜体的外观变化能力、投影成像等，还可以实现充气膜建筑的外立面的多变，改造建筑外观，适应不同应用场景的视觉效果。

此外，由于现有的充气膜结构是两层膜、一层保温的整体结构，而因为安装的要求，单层保温层无法做到连续不间断的设计，这样会在间隙处出现冷桥的现象，无法做到保温结构连续，保温隔热效果不佳，而本实用新型通过增加了一层内衬膜，并对应增加相应的保温结构，通过两层保温结构的互补作用，产生重叠的效果，能做到各所述保温结构在各膜的层叠方向上互相重叠设置，可以避免冷桥的现象，进一步提高保温隔热效果。

而增加的连接膜带，可以将外层膜和内层膜分离，拉大了外层膜和内层膜之间的间距，使外层膜和内层膜之间的空气隔层加厚，可以安装保温结构，还提高了无保温填充部分的保温隔热性能。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述外层膜和所述内层膜通过多段间隔设置的外焊缝连接，所述外层膜和所述内层膜之间的保温结构由多段分别设置在相邻两外焊缝之间的外保温层组成。

进一步，所述外层膜和所述内层膜之间的连接膜带设有多个，并分别位于对应各所述外焊缝处。

进一步，所述内层膜和所述内衬膜通过多段间隔设置的内焊缝连接，所述内层膜和所述内衬膜之间的保温结构由多段分别设置在相邻两内焊缝之间的内保温层组成。

进一步，所述内层膜和所述内衬膜之间的连接膜带设有多个，并分别位于对应各所述内焊缝处。

采用上述进一步方案的有益效果是连接膜带可以是额外设置的附加结构，但是，优选的是将其与焊缝工艺结合起来，对焊缝工艺进行优化，在外焊缝和内焊缝处对应的形成连接膜带，通过连接膜带进行焊接，增加相邻膜之间的间距，从而增加空气隔层的厚度。

进一步，所述外焊缝和所述内焊缝在各膜的层叠方向上错缝设置，所述外保温层和所述内保温层在各膜的层叠方向上交错设置，并在各膜的层叠方向上互相重叠设置。

采用上述进一步方案的有益效果是出于安装的考虑，现有技术及本实用新型可以将各层膜都设计多段焊接式，保温结构也是多段间隔设置的，但是本实用新型比现有技术多了内衬膜及相应的保温结构，通过对各层膜焊接位置的错缝设置，使外保温层和内保温层也交错重叠设置，可以避免冷桥的现象。

进一步，在所述内衬膜的内侧还层叠设置有至少一层附加膜，所述内衬膜与所述附加膜之间以及相邻所述附加膜之间也设有保温结构。

采用上述进一步方案的有益效果是在内衬膜的内侧还能增加额外的至少一层附加膜，并设置对应的保温结构，与内衬膜的结构类似，相邻保温结构的保温层也都可以设计成错缝设置，更多层的膜及保温结构可以更好的提高保温隔热效果。

进一步，所述内衬膜与所述附加膜之间以及相邻所述附加膜之间也设有使其具有足够间距的连接膜带。

采用上述进一步方案的有益效果是额外增加的附加膜也可以利用连接膜带时相应的间距足够大，保证空气隔层有足够的厚度以及保温结构的安装。

进一步，所述连接膜带垂直或倾斜的设置在相邻的两层膜之间。

本实用新型还涉及一种保温系统，包括充气膜和固定件，所述充气膜采用所述基于充气膜建筑的多层复合式膜结构，其中，所述外层膜和所述内层膜中的至少一个与所述固定件固定连接。

附图说明

图1为现有技术充气膜结构的结构示意图；

图2为本实用新型充气膜结构实施例1的结构示意图；

图3为本实用新型充气膜结构实施例2的结构示意图；

图4为本实用新型保温系统的结构示意图；

图5为本实用新型保温系统的效果总成图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、外层膜，11、外焊缝，12、外保温层，2、内层膜，21、内焊缝，22、内保温层，3、内衬膜，4、连接膜带，5、固定件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型中的充气式膜结构，包括气承式、气肋式、气枕式、气囊式，这些充气类的膜结构，在本实用新型均适用。

本实用新型的保温结构是功能性的覆层，可以根据保温、隔热的需求，通过热工计算，选取保温材料的类型及厚度，提高其膜体的热工性能，满足更高的标准，从而实现充气膜内的应用需求和功能升级。本实用新型设置多层保温结构，所以保温材料可以多样化有针对性的根据功能进行选择，比如隔热、保温、抗吸湿等。

如图1所示，现有技术的充气膜结构包括外层膜1和内层膜2，所述外层膜1和所述内层膜2通过多段间隔设置的外焊缝11连接，所述外层膜1 和所述内层膜2之间的保温结构由多段分别设置在相邻两外焊缝11之间的外保温层12组成。

现有充气膜结构基本上是单层保温或无保温，单层保温如图1所示，这种工艺在焊缝的位置由于焊接工艺的问题，是无法填充保温材料的，因此也就导致了冷桥的出现以及保温层的不连续。

普通的充气膜结构，在外焊缝11处，是存在着外层膜和内层膜上的一个点(在膜体上就是一条延着肋的线)的汇合式连接，这样的连接方式导致外层膜和内层膜之间没有足够的间距，不仅无法安装保温结构，同时被焊接在一点，甚至无法形成外层膜和内层膜之间的空气隔层，保温结构也是一段一段的，不连续，存在冷桥现象，保温隔热效果不佳。

实施例1

基于现有技术，其中一种改进结构为：在每个外焊缝11处对应增加使外层膜1和内层膜2之间具有足够间距的连接膜带4。这样的充气膜结构，外层膜1和内层膜2被焊接在一起的点被消除了，将外层膜1和内层膜2分离，拉大了外层膜1和内层膜2之间的间距，使外层膜1和内层膜2之间的空气隔层加厚，可以安装保温结构，还提高了无保温填充部分的保温隔热性能。但因为安装的问题，保温结构仍然是由多段分别设置在相邻两外焊缝11 之间的外保温层12组成，还是无法将保温结构做到连续、无断缝，依然存在冷桥现象，保温隔热效果不佳。

如图2所示，针对充气膜结构不合理，保温隔热效果不佳的问题，本实用新型首先增加了一层内衬膜3，所述外层膜1、所述内层膜2和所述内衬膜3层叠设置，且相邻两层膜之间均设有保温结构，形成三层膜、两层保温的整体结构，这样，结构设置合理，且保温效果好。而增加的内衬膜3及保温结构如果和原有结构一致，直接上下层叠，那么保温结构仍然无法连续，有断缝，还是存在冷桥的问题，所以，需要将各保温结构在各膜的层叠方向上互相重叠设置，利用重叠的部分避免冷桥的产生，提高保温隔热效果。

本实用新型的膜结构、保温系统及充气膜建筑具有更好的保温或隔热能力，传统的充气膜保温工艺的传热系数约为0.35～0.55W/(m²·K)；

同时本实用新型可以提高保温隔热能力50～100％，适用于室内使用环境与室外温差较大的充气膜建筑，如滑雪、滑冰馆，游泳馆，水上乐园等。且该膜结构可运用于其他混合膜结构等场景，不限于以上列举应用范围。

针对实施例1的充气膜结构，其保温施工方法中，所述保温结构在相邻两层膜充气成形之后安装，或在其内侧的膜铺设在地面上之后铺设其上，再充气成形。

实施例2

如图3所述，在实施例1的基础上，本实施例再增加一层内衬膜3，以及相应的保温结构，形成三层膜、两层保温的整体结构，结构设置合理，且保温效果好。

具体是：所述外层膜1、所述内层膜2和所述内衬膜3由外至内依次层叠设置，相邻的两层膜之间均设有保温结构；所述外层膜1和所述内层膜2 通过多段间隔设置的外焊缝11连接，所述外层膜1和所述内层膜2之间的保温结构由多段分别设置在相邻两外焊缝11之间的外保温层12组成；所述内层膜2和所述内衬膜3通过多段间隔设置的内焊缝21连接，所述内层膜2 和所述内衬膜3之间的保温结构由多段分别设置在相邻两内焊缝21之间的内保温层22组成；所述外焊缝11和所述内焊缝21在各膜的层叠方向上错缝设置，所述外保温层12和所述内保温层22在各膜的层叠方向上交错设置，并在各膜的层叠方向上互相重叠设置。

实施例2是一种错缝布置的方案，通过在各膜的层叠方向上互相错开外焊缝11和内焊缝21，使得外保温层12和内保温层22也交错重叠设置，可以避免冷桥的现象，保温隔热效果好。

当然如果采用不错缝的方式，直接在内层膜2的内侧增加一层结构相同的内衬膜3及与外保温层12对齐的内保温层22，也是形成三层膜、两层保温的整体结构，既能更好地保证室内使用环境的温度，又能节约运行成本。

针对实施例2的充气膜结构，其保温施工方法包括以下步骤：

步骤1：在所述外层膜1的内侧通过多段间隔设置的外焊缝11安装所述内层膜2，充气使膜体成形后，在所述外层膜1和所述内层膜2之间安装多段分别设置在相邻两外焊缝11之间的外保温层12；

步骤2：在所述内层膜2的内侧通过多段间隔设置的内焊缝21安装所述内衬膜3，充气使膜体成形后，在所述内层膜2和所述内衬膜3之间安装多段分别设置在相邻两内焊缝21之间的内保温层22。

在上述实施例技术方案的基础上，还可以进行以下额外改进：

优选的，所述外层膜1和所述内层膜2之间的连接膜带4设有多个，并分别位于对应各所述外焊缝11处；所述内层膜2和所述内衬膜3之间的连接膜带4设有多个，并分别位于对应各所述内焊缝21处。连接膜带4可以是额外设置的附加结构，但是，优选的是将其与焊缝工艺结合起来，对焊缝工艺进行优化，在外焊缝11和内焊缝21处对应的形成连接膜带4，通过连接膜带4进行焊接，增加相邻膜之间的间距，从而增加空气隔层的厚度。

优选的，在所述内衬膜3的内侧还层叠设置有至少一层附加膜，所述内衬膜3与所述附加膜之间以及相邻所述附加膜之间也设有保温结构。附加膜与内衬膜3的结构类似，相邻保温结构的保温层也都可以设计成错缝设置，更多层的膜及保温结构可以更好的提高保温隔热效果。此外，还可以在所述内衬膜3与所述附加膜之间以及相邻所述附加膜之间也设置使其具有足够间距的连接膜带4，保证空气隔层有足够的厚度以及保温结构的安装。多层结构复合也采用这种增加连接膜带4的工艺，进一步消除冷桥并提高保温隔热能力。

基于此，其保温施工方法还包括在步骤2之后进行的步骤3：在所述内衬膜3的内侧安装至少一层附加膜，充气使膜体成形后，在所述内衬膜3与所述附加膜之间以及相邻所述附加膜之间安装保温结构。具体是在内衬膜3 的内侧通过焊缝安装一层附加膜，充气使膜体成形后，在所述内衬膜3与所述附加膜之间安装保温层，之后在附加膜的的内侧继续通过焊缝安装一层附加膜，充气使膜体成形后，在所述内衬膜3与所述附加膜之间安装保温层，依次类推，直至至少一层附加膜及相应的保温结构全部安装完成。

另外，实施例1还可能有以下改进方案：将连接膜带4设置成倾斜，可以在焊缝处形成重叠，可以理解成错层布置，可能可以避免出现冷桥。但是这样的充气膜结构在安装外保温层12时，外保温层12自重会导致错层处有较大的缝隙，遮挡效果不理想，而实施例2错缝布置的遮挡效果会更完整。此外，实施例1的改进方案只是在局部有三层膜，而实施例2是整个膜体的任何部位都是三层膜，会形成多层次的保温层及空气隔层，保温效果更好。

具体到实施例2中，连接膜带4可以垂直或倾斜的设置在相邻的两层膜之间。可以将实施例2与将连接膜带4设置成倾斜的改进思路结合起来，这样在焊缝处会形成多层额外的重叠，是尤其注重焊缝处保温隔热效果的技术方案。

此外，在实施例2中，保温结构具体为内保温层22或外保温层12，其安装工艺均为对应的充气膜层成形后，在内部通过升降车或脚手架来安装。一般为在弧形的拱顶处设有安装口，分别安装两侧的保温材料，并吊挂在拱顶外膜内层预留的吊挂点上，然后安装口通过尼龙粘扣粘牢密封，或者现场焊接密封。

如图4和图5所示，本实用新型还涉及一种保温系统，包括充气膜和固定件5，所述充气膜采用所述改善结构的充气膜结构，其中，所述外层膜1 和所述内层膜2中的至少一个与所述固定件5固定连接。

在安装过程中，外层膜1和内层膜2中的一个为受力结构，需要与固定件5固定连接，另一个为非受力结构，可以连接到受力结构上，也可以与固定件5固定连接，所以是外层膜1和内层膜2中的至少一个与固定件5固定连接，保证结构的安装以及密封性能。

针对所述保温系统，其保温施工方法包括以下步骤：

步骤1：制作所述改善结构的充气膜结构；

步骤2：将所述外层膜1和所述内层膜2中的至少一个与所述固定件5 固定连接。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“层叠”、“重叠”、“交错”、“连续”、“间隔”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构，包括外层膜(1)和内层膜(2)，其特征在于，还包括内衬膜(3)，所述外层膜(1)、所述内层膜(2)和所述内衬膜(3)由外至内依次层叠设置，相邻的两层膜之间均设有保温结构，各所述保温结构在各膜的层叠方向上互相重叠设置，且相邻的两层膜之间还设有使其具有足够间距的连接膜带(4)。

2.根据权利要求1所述一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构，其特征在于，所述外层膜(1)和所述内层膜(2)通过多段间隔设置的外焊缝(11)连接，所述外层膜(1)和所述内层膜(2)之间的保温结构由多段分别设置在相邻两外焊缝(11)之间的外保温层(12)组成。

3.根据权利要求2所述一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构，其特征在于，所述外层膜(1)和所述内层膜(2)之间的连接膜带(4)设有多个，并分别位于对应各所述外焊缝(11)处。

4.根据权利要求2所述一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构，其特征在于，所述内层膜(2)和所述内衬膜(3)通过多段间隔设置的内焊缝(21)连接，所述内层膜(2)和所述内衬膜(3)之间的保温结构由多段分别设置在相邻两内焊缝(21)之间的内保温层(22)组成。

5.根据权利要求4所述一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构，其特征在于，所述内层膜(2)和所述内衬膜(3)之间的连接膜带(4)设有多个，并分别位于对应各所述内焊缝(21)处。

6.根据权利要求4所述一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构，其特征在于，所述外焊缝(11)和所述内焊缝(21)在各膜的层叠方向上错缝设置，所述外保温层(12)和所述内保温层(22)在各膜的层叠方向上交错设置，并在各膜的层叠方向上互相重叠设置。

7.根据权利要求1-6任一项所述一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构，其特征在于，在所述内衬膜(3)的内侧还层叠设置有至少一层附加膜，所述内衬膜(3)与所述附加膜之间以及相邻所述附加膜之间也设有保温结构。

8.根据权利要求7所述一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构，其特征在于，所述内衬膜(3)与所述附加膜之间以及相邻所述附加膜之间也设有使其具有足够间距的连接膜带(4)。

9.根据权利要求1-6任一项所述一种基于充气膜建筑的多层复合式膜结构，其特征在于，所述连接膜带(4)垂直或倾斜的设置在相邻的两层膜之间。

10.一种保温系统，包括充气膜和固定件(5)，其特征在于，所述充气膜采用如权利要求1至9任一项所述基于充气膜建筑的多层复合式膜结构，其中，所述外层膜(1)和所述内层膜(2)中的至少一个与所述固定件(5)固定连接。

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