1.3 项目建设背景与必要性
1.3.1 项目建设背景
21世纪建筑领域发展趋势之一是采用新材料。膜结构的建筑开发与应用,摆脱结构对钢材、木材、混凝土等传统材料的依赖,为建筑带来一场新的革命。用于膜结构建筑的膜材料是在用纤维织成的基布上涂覆树脂或橡胶等制成的,高强度聚酯纤维是膜材的基质,保证膜材的强度;高分子聚合物涂层保证膜材的密实性;而惰性材料涂层则主要是保证膜材的自洁性。膜材料与金属、木材等建筑材料不同,它具有柔软性、透光性等特性,而且膜材料的基布是织物,由于织物径向(经纱)与纬向(纬纱)的特性不同,因而膜材料是一种异向型非线性材料。基布主要承担膜材料的抗拉、抗撕裂等力学特性及防火性、耐久性、自洁性、染色性及膜材料与膜材料的融合性等特性。
目前膜技术90%的应用在水处理领域,从发展形势和需求看,“十三五”期间,节能减排和工业流程再造对膜产业需求旺盛。
“十三五”期间,膜产业的年增长速度在20%左右,到2020年达到2500亿~3000亿元的规模,其中膜产品年出口产值将超过100亿元。中国膜工业力争实现“着力培育龙头企业”的目标,即培育10家年产值50亿~100亿元的企业、20家年产值10亿~50亿元的企业,30家年产值2亿~10亿元的企业;布局若干膜产业积聚区,推动集群创新,显著提升产业的附加值,氯碱工业用的离子膜、海水淡化反渗透膜、高分子超微滤膜等重要膜品种的国内市场占有率提高30%以上。市场销售膜产品标准化覆盖率达80%以上,膜生产企业实现有标生产。
膜产业近几年一直保持两位数增长。“十三五”期间,作为战略性新兴产业的中国膜工业将迎来黄金发展期,一方面作为新材料的膜材料规模还有扩张的机会,另一方面传统转型升级的冲力和带动越来越大,膜产业“无孔不入”,因此发展前景看好。
1.3.2 项目建设必要性
1、项目建设符合相关政策的发展要求
1)《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006━2020年)》提出发展建筑节能与绿色建筑。重点研究开发绿色建筑设计技术,建筑节能技术与设备,可再生能源装置与建筑一体化应用技术,精致建造和绿色建筑施工技术与装备,节能建材与绿色建材,建筑节能技术标准。
2)《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》提出到2020年,城镇新建建筑能效水平比2015年提升20%,部分地区及建筑门窗等关键部位建筑节能标准达到或接近国际现阶段先进水平。城镇新建建筑中绿色建筑面积比重超过50%,绿色建材应用比重超过40%。完成既有居住建筑节能改造面积5亿平方米以上,公共建筑节能改造1亿平方米,全国城镇既有居住建筑中节能建筑所占比例超过60%。城镇可再生能源替代民用建筑常规能源消耗比重超过6%。经济发达地区及重点发展区域农村建筑节能取得突破,采用节能措施比例超过10%。
认真落实国家中长期科学和技术发展规划纲要,依托“绿色建筑与建筑工业化”等重点专项,集中攻关一批建筑节能与绿色建筑关键技术产品,重点在超低能耗、近零能耗和分布式能源领域取得突破。积极推进建筑节能和绿色建筑重点实验室、工程技术中心建设。引导建筑节能与绿色建筑领域的“大众创业、万众创新”,实施建筑节能与绿色建筑技术引领工程。健全建筑节能和绿色建筑重点节能技术推广制度,发布技术公告,组织实施科技示范工程,加快成熟技术和集成技术的工程化推广应用。加强国际合作,积极引进、消化、吸收国际先进理念、技术和管理经验,增强自主创新能力。
3)《关于推进城乡建设绿色发展的意见》提出坚持系统推进、全面提升,在试点示范基础上,建立全面推进城乡建设绿色发展的组织领导、政策扶持、技术标准、评价指标等体系,绿色发展长效机制不断健全。
绿色建造体系基本建立。建筑产业现代化全面推广,绿色建筑比例显著提高,可再生能源广泛应用,垃圾资源化利用体系不断健全,基本形成绿色循环的建造体系。
推进建筑产业现代化。以预制装配式混凝土结构、钢结构、预制构配件和部品部件、住宅全装修为重点,深入开展建筑产业现代化综合试点城市和示范基地建设。培育建筑产业现代化龙头企业,推动有条件的地方建立产业园区或集聚基地。到2017年,政府投资的新建建筑全部实施全装修,设区城市新建住宅中全装修比例达到20%以上;全省采用建筑产业现代化方式建造的建筑面积累计达到1500万平方米以上。到2020年,建筑产业现代化一体化产业链基本形成,装配式施工能力大幅提升。
本项目建设正式在相关政策的鼓励下提出的。投资建设膜结构膜制品加工基地项目生产产品具有“轻、快、好、省、灵”五个优异性能。对环境破坏最小,抗震性能好,智能化水平程度高、全智通监控、空间使用率高,能达到100%,完全干式施工,不受施工季节影响,无需用水,不需施工占地,不产生施工噪音、无粉尘,适合于不同气候条件和大气环境,可多次重复利用,可移动、无建筑垃圾和环境污染,项目产品是对城市环境影响最小的建筑结构,是绿色建筑的最高应用形式。通过本项目的建设能够更好的促进我国绿色节能建筑产业的发展壮大。
2、项目的建设是我国绿色循环经济发展的需要
“十三五”时期是我国全面建成小康社会的决胜阶段,经济结构转型升级进程加快,人民群众改善居住生活条件需求强烈,住房城乡建设领域能源资源利用模式亟待转型升级,推进建筑节能与绿色建筑发展面临大有可为的机遇期,潜力巨大。
推进建筑节能和绿色建筑发展,建设膜结构膜制品加工基地项目,是落实国家能源生产和消费革命战略的客观要求,是加快生态文明建设、走新型城镇化道路的重要体现,是推进节能减排和应对气候变化的有效手段,是创新驱动增强经济发展新动能的着力点,是全面建成小康社会,增加人民群众获得感的重要内容,对于建设节能低碳、绿色生态、集约高效的建筑用能体系,推动住房城乡建设领域供给侧结构性改革,实现绿色发展具有重要的现实意义和深远的战略意义。
3、项目产品市场前景良好
随着工业的发展与计算技术的进步,膜结构也从临时建筑迈入永久性建筑行列,并成为当代充满活力的一种新型大跨度空间结构体系。在许多国家举办奥运会、世博会的场馆建设中,膜结构以其绚丽的色极和丰富的造型赢得了人们关注、认同。1997年通过引进国外膜结构技术建成了上海八万人体育场看台挑棚后,又相继建成了青岛颐中体育场挑棚膜结构、杭州游泳馆、网球馆双层膜结构等二百余项膜结构工程,年增长率达20%以上。
目前膜结构除了用于体育馆、体育场等体育设施之外,还广泛应用于商业、教育、交通运输设施等。由于膜结构新颖美观的造型和多变的色彩,还可用于标识性建筑,例如城市与地方的标识、公园入口标识、展览会标识、行业与会议标识等。然而,目前膜结构在我国尚处于小范围的试验阶段,但随着我国经济实力的增强,新工艺、新材料、新设备的出现,膜结构建筑将成为我国21世纪空间结构的发展主流。
自重轻,跨度大,造价低,可以最大限度发挥材料特性,有利防震;造型新颖美观,色彩多变,可为文化、体育、旅游、商业设施提供最佳的形象包装;具有较好的防水、透光性能,建设周期短,可做永久性建筑,也可移动搬迁,有利于城建景观及房地产项目的开发。可以预见,21世纪中国的经济突飞猛进,膜结构建筑将在未来大型建筑中展现新、奇、轻、美的特点,因此膜结构建筑的研究与开发有着广泛的发展前景。
4、扩大就业,提升当地人民的生活水平的需要。
解决就业问题是我国经济建设和社会发展中一项极端迫切而艰巨的任务,就业问题是当今世界各国都面临的一个难题,就业和再就业已成为关系政治稳定、社会安定、经济发展的极为重要因素。
本项目的日常运营需要大量的劳动力提供服务,通过本项目的建设可为社会提供180个新工作岗位,为当地社会劳动力和大中专毕业生提供了就业机会,有利于缓解当地就业压力,同时可提高当地人民生活水平和质量,对社会的发展具有促进作用。
5、项目优势明显
1)公司实力雄厚
是中国钢结构协会空间结构分会常务理事单位、膜结构专业委员会成员;《膜结构技术规程》标准参编单位;住建部《索膜建筑结构制品》标准参编单位;国际工业织物协会(IFAI)会员。公司拥有一批国内最早从事膜结构建筑的工程设计、制作及安装的高素质人才,并与国内各著名科研院校及国外专业膜结构公司建立起紧密的合作关系;工程设计使用国际最先进的膜结构建模、荷载分析、裁剪及结构计算软件,包括EASY、FORTEN、SMCAD、3D3S、STTA。
2)项目保障措施合理支撑项目可行
(1)不断优化管理机制、提升经营管理效率
本项目上马后,企业生产经营规模将再上新台阶,相关的管理工作量势必进一步增大,为此,公司将进一步推进管理提升,使企业成为一个全新的“敏捷性”经营实体。在生产管理方面,建立标准化、信息化、流程化生产控制体系;在营销管理方面,以顾客价值为中心、丰富顾客价值;在组织管理方面,整合企业内部和外部与生产经营过程相关的资源,创造和发挥资源杠杆的竞争优势;在人员管理方面,将管理思想转换到领导、激励、支持和信任上来;在流程管理上,减少业务运作过程中不增值环节,同时加强信息化促进流程管理清晰化。
总之,通过优化管理机制,逐步实行现代企业制度改造和制度创新,提高企业的活力,增加凝聚力,实现企业可持续发展。
(2)扩大市场覆盖范围、推动企业持续扩张
为了支撑本项目发展,公司实施营销体系扩充工程,支撑企业业务规模扩张:
——构建大营销网络、实现市场广域覆盖;
——实施精细化营销、不同市场策略差异化;
——强化企业服务能力、市场需求反应能力。
总之,在营销层面要达到“以营销网络扩大市场覆盖面、以精细化营销探寻市场机会点、以快速响应赢取客户满意”的局面,在推进上讲求分步实施、点面搭配、温和渗透与强力突破相结合、以此保障产品在市场上获得新的成长。
(3)不断推进科技创新、确保企业技术领先
世界上唯一不变的就是变化,唯有不断创新才能跟上世界的脚步。公司秉承创新促领先的企业精神,将不断推进企业产品技术创新,积累企业竞争力。
第二章 市场分析
2.1 绿色建筑行业分析
2.1.1 绿色建筑
随着建筑工业的发展,建筑必须能够满足人们越来越多的需求,新时期的建筑必须能够实现节约能源最大化,减少环境污染,提高人们的生活质量。为人们创造舒适的居住环境,降低环境破坏率,减少能源消耗,对建筑工程设备和技术进行完善和创新,提高建筑的品质。这就是 绿色建筑的核心。
按照国内的绿色建筑评价标准,绿色建筑可以简单概括为节能、节地、节水、节材、环保、运营管理。
在不同的国家,经济、人文发展水平不同,人均资源占有水平不同, 对绿色建筑的研究和理解也存在差异。世界第一代绿色建筑认证体系是美国的LEED认证,英国的BREEAM认证,目前占据世界大部分市场。在第一代基础上借鉴并发展起来的有德国DGNB认证,中国ESGB认证。
在中国,绿色建筑指的是在建筑的全寿命周期内,最大限度地节能、节地、节水、节材,并保护环境减少污染,为人们提供健康、使用和高效的使用空间,与自然和谐共处的建筑。
2.1.2 中国绿色建筑发展历程
1、三个阶段
绿色建筑概念由建筑节能深化而来,绿色建筑不仅要求“节能”,还 要求“节地、节材、节水、环保”等。从建筑节能到绿色建筑,中国经 历了30余年的发展历程。大致可分为以下三个阶段:
第一阶段,1982年到1995年的起步期: 1982年原国家能源委员会下达 《民用建筑节能设计标准》等 4项科研课题。机构研究推进并取得成果。
第二阶段,1995年到2005 年的成长发展期:开始构建节能标准体系。 1995年《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ 26-95颁布。
第三阶段,2005 年后全面发展期,节能设计执行率为99%,施工执行率 为 95.4%,逐渐向绿色建筑方向深化。大量法规颁布,渐成体系。
2、绿色建筑进入全面深化发展阶段
随着节能建筑的发展,政策法规,技术规范经历了不断深化的过程:在适用范围上,政策法规从民用建筑覆盖到公共建筑,进一步到工业建 筑;改造对象上,从新建建筑到既有建筑;节能标准上,要求不断提升;节能方式上,从围护结构,到采暖照明、运营管理。建筑节能政策法规与技术规范已经覆盖了设计到运营的各个方面。
2004年中央经济工作会议首次提出绿色建筑的概念,标志着我国建 筑优化改造开始由节能建筑向绿色建筑深化。十几年来,相关法律法规 不断推出,目前已初步形成较为完善的绿色建筑标准体系。
2013年,《绿色建筑行动方案》指出:“十二五”期间,完成新建绿色建筑10亿平方米;2015年末,20%城镇新建建筑达到绿色建筑要求; 2020年,30%新建建筑达到绿色建筑要求。正式吹响了绿色建筑加速发展的号角。
2016年,《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的 若干意见》提出,要推广建筑节能技术、实施城市节能工程,推进节能 城市建设。
2016年,《建筑产业现代化发展纲要》提出到2020年,装配式建筑占新建建筑的比例20%以上,到2025年,该比例为50%以上。
2.1.3 我国建筑节能行业现状
2015年建筑行业总产值为18万亿元,占GDP比例为26.6%,建筑行业作为中国经济的重要组成部分,将成为社会节能减排治理的首要对象。我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占比约34%。人均建筑能耗水平为423kgce(千克标准煤),能耗较低。人均能耗与人均GDP有较强的相关性,通过分析,我们认为相关系数为0.93。目前全球建筑能源消耗已超过工业和交通,占到总能源消耗的41%。我们认为随着 经济发展,人民生活水平提高,对建筑功能、舒适等要求逐渐增加,未来人均建筑能耗将有上升趋势。我们需要通过绿色建筑手段对建筑耗能 加以控制。
我国自然资源水平匮乏。尽管自然资源总量多,但人均资源占有量 远低于世界平均水平,数据显示,2013年人均煤炭资源占有量是世界 水平76.07%;人均石油占有量是世界水平12.64%;总体来说,是资源 水平比较匮乏的国家。
纵观世界其他国家经济发展水平,都经历了“牺牲环境发展经济— 追求可持续发展”的道路。世界银行的数据显示,过去十余年,世界单位GDP碳排量总体呈下降趋势,但中等收入国家水平明显高于低收入国 家与高收入国家。中国刚刚进入中等收入国家的行业,单位GDP碳排量 也逐渐趋高。随着人口增加与经济的进一步增长带来的双重放大效应, 预计未来将达到更大规模的碳排量。节能减排需求迫切。
自80年代以来,中国经济增长主要靠投资拉动,其中相当大一部分是房屋建筑投资。据统计,2015年,中国已有建筑面积约为580亿平方米,施工面积为124.3亿平方米,竣工面积为42.08亿平方米。随着中国经济逐步下行,房地产投资更成为维护经济稳定的重要引擎。我们预计2020年,全国建筑竣工面积将达到58亿平方米。
纵观建筑节能情况,建筑耗能占总耗能比例大、高耗能建筑比例高、 节能状况落后是我国建筑节能的三大现状。
2.1.4 绿色建筑市场未来投资前景可期
目前绿色建筑节能效率可以到40-50%。若按人均 建筑能耗423kgce,每年节约能耗181.89kgce能耗,约合1485.4kWh,按照每度电0.6元计算,每年节约891.26元。考虑当今绿色建筑增量成本 约合105元/平方米,人均住房面积34平方米,节约的能耗可以在4年内覆盖节能建筑增量成本。
经济发展,建筑市场体量极大
绿色建筑作为建筑行业的增量市场,可望随着基础设施建设复苏的春风,迎来行业的大发展。
随着“十三五”计划发布建筑产业将继续成为拉动国民经济的重要力量。2015年,中国建筑产业投资增速呈下滑趋势,作为维护经济稳定 增长的重要力量,政府于2016年“两会”发布一系列基础设施建设目标,并提出2020年常住人口城镇化率达到60%的目标。我们认为,政府基建目标的推出为今后五年建筑行业增长提供的坚实的保障。
新增贷款与新增固定资产投资是建筑业产值增长与宏观经济的先行 指标,我们认为2015年开始新增贷款的回暖是中国经济趋向宽松的信号,新增固定资产投资的温和增长更预示着建筑行业现金流的回暖,成为建筑行业复苏的第二层保障。
图2-1:2006-2015年我国建筑业总产值与建筑业GDP占比
2.2 膜结构行业定义及分类
2.2.1 膜结构行业定义
膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,是由多种高强薄膜材料(PVC或Teflon)及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。
膜结构可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类。充气膜结构是靠室内不断充气,使室内外产生一定压力差(一般在10mm-30mm柱之间),室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的浮力,从而实现较大的跨度。张拉膜结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型,其造型非常优美灵活。
从广义方面讲,只要是使用了膜材料的结构都称之为膜结构,而狭义上膜以结构支撑体系存在的只有充气膜结构,其他的都是与别的构件组合而成。前瞻产业研究院研究的是广义上的膜结构。
2.2.2 膜结构产品分类
我国《膜结构技术规程》(CECSl58:2004)根据膜材及相关构件的受力方式把膜结构分成四种形式:整体张拉式膜结构、骨架支承式膜结构、索系支承式膜结构和空气支承膜结构。
空气支承膜结构,即充气膜结构是利用膜内外空气的压力差为膜材施加预应力,使膜面能覆盖所形成的空间。有气承式和气囊式两种。
张拉膜结构通过给膜材直接施加预拉力使之具有刚度并承担外荷载。整体张拉式膜结构,通过膜面内力直接将荷载传递给边缘构件,应用在跨度较小的膜结构当中。钢索和膜结合形成张拉索一膜结构可应用于较大跨度的膜结构。
以上两种形式中钢索的作用不尽相同,在充气膜中,钢索主要起加劲作用;在张拉膜结构中,钢索与膜材都是主要受力构件。
骨架支承式膜结构是指由钢构件或其它刚性构件作为承重骨架,在骨架上布置按设计要求张紧的膜材。索系支承式膜结构的主要形式是索穹顶结构,索穹顶结构是以连续的拉索和不连续的压杆组成的预应力空间结构体系。这类结构使用薄膜作为覆盖材料,其中的膜材是传力构件而非主要受力构件,主要作用是围护。
2.3 膜结构行业政策环境分析
2.3.1 膜结构行业相关标准
1、《膜结构技术规程》
我国第一本《膜结构技术规程》由中国工程建设标准化协会批准,于2004年8月1日开始施行。此规程由中国钢结构协会空间结构分会和中国建筑科学研究院主编,参加编制工作的有国内从事膜结构的高等学校、设计及制作安装等九个单位。
《膜结构技术规程》反映了我国在膜结构技术上的特点,又汲取了国外的先进经验。《膜结构技术规程》主要技术内容有:设计基本规定;材料;结构计算;连接构造;制作、安装和工程验收;维修和保养。囊括了膜结构从设计、施工到使用的全过程。
2、《膜结构检测技术规程》
2007年9月1日,《膜结构检测技术规程》正式开始实施。规程由同济大学、上海建筑设计研究院有限公司会同有关单位组成编制小组编制而成。
《膜结构检测技术规程》主要由9章和12个附录构成,主要内容为:总则;术语、符号;基本规定;膜材性能;其他材料性能;连接与节点;预张力;尺寸与偏差;外观质量。
3、《膜结构用涂层织物》
2010年1月20日,《膜结构用涂层织物》发布,并于2010年6月1日实施。它应该说是我国膜结构材料的第一本标准。该本标准由中国纺织工业协会和中国钢结构协会空间结构分会联合提出,由中华人民共和国工业和信息化部发布,属于中华人民共和国纺织行业标准。这个标准的主要内容为:范围,分类、规格和代号,要求,实验方法,检验规则,包装和储运。
《膜结构用涂层织物》作为建筑膜材的第一本行业标准,它只涉及基布纤维类的建筑膜材,因为该规范属于纺织行业标准;而新型的膜结构材料ETFE则尚未被包括在内,这必然对ETFE的发展有所影响。可见,建筑膜材的标准也待继续完善。
2.3.2 膜结构行业相关政策
膜结构建筑作为一种新型的节能建筑形式,得到了政府部门政策大力支持。国家发改委鼓励“节能省地型建筑暨绿色建筑的开发、新型建筑结构系统开发”。
2016年国务院发布了《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》,这是时隔37年重新启动的中央城市工作会议的配套文件。其中对我国装配式建筑未来10年发展规划有着明确的规划:“大力推广装配式建筑,减少建筑垃圾和扬尘污染,缩短建造工期,提升工程质量。制定装配式建筑设计、施工和验收规范。完善部品部件标准,实现建筑部品部件工厂化生产。鼓励建筑企业装配式施工,现场装配。建设国家级装配式建筑生产基地。加大政策支持力度,力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。此后,2016年3月“两会”政府工作报告中,政府再次提到要大力发展膜结构、装配式建筑。
2.3.3 膜结构行业发展状况分析
目前国内膜材的水平仍然较低。目前,我国膜材的生产企业,在引进生产技术与生产设备,从国外进口生产基材所用的原丝、外层涂料的情况下,开始生产PVC、PTFE等膜材。但是,国产膜材的性能还不完善,而且占据的市场份额也很小,可以说国内膜结构建筑所用膜材基本上还依赖于进口。但自2002年上海企业从德国引进了全套可进行PVDF表面处理的PVC聚酯纤维膜材生产线,膜材幅宽4.05m。也有的企业正策划投资生产PTFE涂层玻璃纤维膜材,但目前国产玻璃纤维最细只有6微米,短期内将制约PTFE膜材的国产化,但这类问题终将解决,摆脱膜材依赖进口的局面已为时不远。
从1997年至2001年,五年内我国建造的膜结构达37万吨;2003年建造的膜结构约18万吨;2005年、2006年建造的膜结构分别超过33和40万吨。2008年北京奥运会、2010年上海世博会和广州亚运会的举行,以及各种类型的展览馆建设,使得我国迎来了膜结构建筑的发展高峰期,这几年间我国膜结构建筑的建造规模扩张非常迅速。
2.4 膜建筑行业
2.4.1 膜结构建筑特点
膜结构(Membrane Structure)是用轻质高强度柔软膜材料与支撑体系相结合形成的具有一定刚度稳定曲面、可承受一定荷载、能覆盖大空间的结构形式,习惯上又称空间膜结构。由于充分发挥了材料抗拉强度高的特性,使得膜结构建筑具有以下优点:
1、结构重量轻
膜材本身轻,支承膜材的钢杆、钢材与钢索比相应的钢筋混凝土也减轻不少重量。1970年日本大阪世界博览会中的美国馆,屋面重量每平方米仅1122g。
2、跨度大
由于自重轻,膜结构建筑可以不需要内部支撑而大跨度覆盖空间,这使人们可以更灵活、更有创意的设计和使用空间。目前充气结构建筑的无内柱空间跨度可做到200m以上。
3、施工方便
膜材可以在工厂预制成卷材成品,与钢材一样便于工业化生产,便于运输安装,施工时也不需搭建脚手架,工期较短。1979年能容纳5万人的美国卡里阿体育馆,只用了一年多,现在建造较大的膜结构建筑,只需几个月就能完工。
4、造型美观
多变的支撑结构和柔性的膜材使建筑物造型更加多样化,新颖美观,同时体现结构美,具有一般建筑无法比拟的表现力,加上膜材的颜色可以任意选择,更加强了艺术感染力。
5、费用低
膜建筑屋面重量仅为常规钢屋面的1/30,这就降低了墙体和基础的造价。膜材本身是装修材料,可减少建筑的二次装修费用;膜结构建筑屋面膜材透光性好,能透过大量柔和的自然光,降低白天的照明费用以及整个建筑的供热与空调费用。对于同等大小的建筑,采用膜结构,其成本至相当于传统建筑的二分之一或是更少。特别是建造短期应用的大跨度建筑时,就更为合算。如今,膜结构已广泛应用于各类建筑结构中,如:体育场馆、游泳馆、商场、大面积温室、公共建筑、厂房设施等。
2.4.2 膜结构建筑常用的结构形式
膜结构属于空间结构体系,它不同于一般的钢、木、砖和钢筋混凝土结构,是继网架、薄壳、悬索结构之后新崛起的一个结构体系。近三十年来,预应力索在结构体系中的作用和优势已为工程师所充分认识,各种新型索和膜结构体系得到广泛的研究和应用。从膜结构的构造和受力特点可将膜结构分为框式膜结构、张拉膜结构和充气膜结构三大类。
1、框式膜结构
框式膜结构中的膜面仅仅起到对框架结构的维护作用,框架结构可以是传统的刚性结构,也可以是各类索结构。框式膜结构广泛用于任何大、小规模空间。
2、张拉式膜结构
张拉膜结构是通过边界条件给膜材施加一定预张应力,膜既是建筑的围护体又作为结构以抵抗外部荷载的作用,因此在一定的初始条件下,其形状的确定、在外荷载作用下膜中应力分布与变形以及怎样用二维的膜材料来模拟三维空间等一系列复杂问题,都通过计算确定,张拉膜结构的发展离不开计算机的进步和新算法的提出。但张拉膜结构因施工精度要求高,结构性能强,且具有丰富的表现力,所以造价略高于框式膜结构。
3、充气膜结构
气承式膜结构依靠曲面内外气压差来维持膜曲面的形状。气承式膜结构是在膜结构构成的室内冲入空气,保持室内的空气压力始终大于室外的空气压力,由此使膜材料处于张力状态来抵抗荷载及外力的构造形式。充气膜结构分为单层结构和双层结构,单层结构如同肥皂泡,单层膜的内压大于外压。此结构具有大空间、重量轻、建造简单特点,但需要不断输入超压气体及需日常维护管理。双层结构是双层膜之间充入气体,和单层相比可以充入高压空气,形成具有一定刚性的结构,而且进出口可以敞开,但其在持续运行及机器维护费用的成本上较高。
2.4.3 膜材料
21世纪建筑领域发展趋势之一是采用新材料。膜结构的建筑开发与应用,摆脱结构对钢材、木材、混凝土等传统材料的依赖,为建筑带来一场新的革命。用于膜结构建筑的膜材料是在用纤维织成的基布上涂覆树脂或橡胶等制成的,高强度聚酯纤维是膜材的基质,保证膜材的强度;高分子聚合物涂层保证膜材的密实性;而惰性材料涂层则主要是保证膜材的自洁性。膜材料与金属、木材等建筑材料不同,它具有柔软性、透光性等特性,而且膜材料的基布是织物,由于织物径向(经纱)与纬向(纬纱)的特性不同,因而膜材料是一种异向型非线性材料。基布主要承担膜材料的抗拉、抗撕裂等力学特性及防火性、耐久性、自洁性、染色性及膜材料与膜材料的融合性等特性。
目前,膜材料建筑中最常用的材料主要有聚四氟乙烯(PTFE)膜材、聚氯乙烯(PVC)膜材和加面层的PVC膜材:PVDF膜材和PVF膜材。
PTFE类膜材料商品名叫特氟隆(Teflon),是在玻璃纤维布基上敷聚四氟乙烯树脂(简写PTFE),树脂含量大于90%,PTFE膜的特性是耐久性、防火性与防污性高。但PTFE膜与PVC膜比较,材料费与加工费高,且柔软性低,在施工上为避免玻璃纤维被折断,必须有专用的工具与施工技术。
PVC类膜材料的布基织物为聚酯或聚氨酯等,涂层为PVC树脂,或氯丁橡胶类物质,一般另加有聚氟乙烯(PVF)或聚偏氟乙烯(PVDF)类面层。PVC膜材在材料及加工上都比PTFE膜便宜,且具有材质柔软、易施工的优点,但在强度、耐用性、防火性等性能上较PTFE膜差。为了改善PVC膜材的耐火性及防污性,近年来已研发出以氟素系树脂于PVC涂层材的表面处理上做涂层。
为了解决PVC膜材的自洁性,在PVC涂层上再涂上PVDF膜材料。PVDF是聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride)的简称,可以抵抗由紫外线引起的降解,颜色变化,失去光泽,抵抗腐蚀,抵抗脏污,抵抗发霉。PVDF膜与一般的PVC膜比较,耐用年限可达7~10年左右,耐火性基本上达到了难燃级水平。
PVF膜材是在PVC膜的表面处理上以PVF树脂做薄膜状薄片(laminate)加工,比PVDF膜的耐久性更佳,且具有防油污的优点。但因加工性、施工性与防火性不佳,使用受到一定的限制。
2.5 膜结构的应用前景
随着工业的发展与计算技术的进步,膜结构也从临时建筑迈向永久性建筑行列,并成为当代充满活力的一种新型大跨度空间结构体系。在许多国家举办奥运会、世博会的场馆建设中,膜结构以其绚丽的色彩和丰富的造型赢得了人们的关注和认同。1995年建成的北京房山游泳馆(跨度33m,1100m2)与鞍山农委游泳馆(跨度30m,1000m2)是我国正式应用于工程的空气支承膜结构,标志我国开始启动膜结构的工程建设。1997年通过引进国外膜结构技术建成上海八万人体育场看台挑棚后,又相继建成了青岛颐中体育场挑棚膜结构、杭州游泳馆、网球馆双层膜结构等二百余项膜结构工程,年增长率达20%以上。随着膜结构应用的日趋广泛,专业膜结构企业及相关配套产品的厂商也大量涌现,实力强劲的日本太阳工业集团和德国的Skyspan公司已加入到我国内地膜结构市场,台商膜结构企业也相当活跃,这对于促进我国内地膜结构的发展都起到了积极作用。
目前膜结构除了用于体育馆、体育场等体育设施之外,还广泛应用于商业、教育、交通运输设施等。由于膜结构新颖美观的造型和多变的色彩,还可用于标志性建筑,例如城市与地方的标识等。然而,目前膜结构在我国尚处于小范围试验阶段,但随着我国经济实力的增强,新工艺、新材料、新设备的出现,膜材料建筑将成为我国21世纪空间结构的发展主流。
自重轻,跨度大,造价低,可以最大限度发挥材料特性,有利于防震;造型新颖美观,色彩多变,可为文化、体育、旅游、商业设施提供最佳的形象包装;具有较好的防水、透光性能,建设周期短,可做永久性建筑,也可移动搬迁,有利于城建景观及房地产项目的开发。可以预见,21世纪中国经济突飞猛进,膜结构建筑将在未来大型建筑中展现新、奇、轻、美的特点,因此膜结构建筑的研究与开发有着广泛的发展情景。
从工业化国家的发展历程来看,我国目前膜结构产业正处于快速发展爆发前期。膜结构工业的高速发展期一般为20~25年,随后进入稳定期,膜结构产量占钢铁产量比重维持在20%~30%。从目前我国膜结构用钢量占我国钢产量占比来看还是非常低的,膜结构用钢达到建筑用钢量的5%,仅占我国钢产量比例1%左右,而相较发达国家美国、日本等,其膜结构用钢量已经占其钢产量的10%~30%左右。
根据膜结构产业“十三五”规划相关目标,至2020年全国膜结构用量比2014年翻一番,达8000万~1亿吨规模,占粗钢比例超过10%。与此同时,考虑到未来几年我国房屋新开工面积增速还会出现缓慢回升趋,假设每年回升3%,则根据规化工业化建筑占当年新建住宅面积的比率按每年5%的速率增长,则未来6年工业化建筑平均每年新开工面积将超过3.3亿平方米,工业化建筑产值将达6084.2亿元。因此,无论从膜结构产量消耗钢铁比例还是从膜结构建筑占全部建筑比例来看,我国的膜结构产业有很大的发展空间。
2.6 项目产品市场推广策略
2.6.1 推广方式
1、广告方式:公司将选择有实力的广告策划公司,对项目产品进行新颖、细致的广告宣传,让客户充分了解项目产品的优势,并使之加深印象。
2、营销网络:公司将建立完善的营销网络,将产品售前、售中、售后服务融为一体,为客户提供贴心、优质的服务;保证客户购买的商品质量,建立24小时客户服务系统,随时为客户解答商品问题,达到客户购买无忧的标准。
3、业务员推广:公司将专门选取对产品充分了解、业务操作熟练、专业扎实,并具有高素质、高标准的人员组成业务推广小组,在部门领导的指导及安排下,对公司产品进行有效的业务推广,让公司产品能够逐步的深入大众。
4、政府与公共关系推销:公司将会与地方相关政府部门和社会公共团体合作,在政府部门和社会公共团体对产品认可的基础上,借助他们的渠道来推广公司产品,使产品能够被社会大众快速认知。
5、网络营销:公司将会采取网络营销模式,建立真实、可靠、内容丰富、操作便捷的营销网站,将公司发展、产品、相关知识、新闻等展现给广大消费者,并将网络营销与实体销售相结合,为客户提供便捷、优质的服务,不断扩大营销规模。
2.6.2 推广措施
1、高标准的建立企业、高标准的管理企业、高标准的质量追求,使企业提前具备国家优秀企业的标准。
2、设置营销专项资金,加强技术引导和技术支持力度,做好宣传服务,维护好现有用户,通过技术交流推广会、宣传册、网络宣传等开发新的市场。巩固和扩大市场份额,做自己的品牌。
3、注重提升产品质量,产品质量的稳定有助于得到更多的市场。加大提升产品的质量才能保持原有的市场及开拓新的市场,保持其品牌在目标市场上的地位。
4、建立客户管理体系,实施客户精细化管理,强化客户服务,提升客户服务水平,保证客户满意度达95%以上。
5、探索与建立新的营销机制,探索多模式营销方式,引导客户开展多种形势的合作共同开发市场,实现共同开发,利益共享,与公司成长期、稳定的战略合作关系。
6、培训专职营销人员,完善营销考核机制,充分调动营销人员积极性,鼓励优秀营销人员拉开收入差距。
7、加强营销队伍建设,提高营销人员业务水平,有针对性培养“懂技术、擅营销、融客户”的营销人才。
略……
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