气肋的妙用，哈尔滨冰雪讲堂气肋模板

坐落于哈工大土木楼校区的冰雪讲堂，是国内首个将气肋模板与复合冰壳结合落地的学术冰雪建筑、它以模块化气肋为临时骨架，用喷射复合冰构筑大跨度无柱冰穹，打通了冰雪艺术、结构力学与校园公共空间的边界。

这座诞生于 2017 年冬季的实验建筑，直观展现出气肋技术在冰壳建造中的独特妙用。

（来源：哈工大学工部）

传统冰雪建筑长期存在两大痛点，其一冰砖堆砌施工周期长、造型受限，仅能搭建低矮、小跨度构筑物。

其二整体气囊式冰模虽可塑造曲面，但巨型气囊运输、充气难度大，局部破损即整体失稳，难以适配校园小型冰雪建筑的精细化施工需求。

气肋组合式冰壳技术，正是哈工大建筑学院团队针对上述短板研发的创新方案，而冰雪讲堂成为该技术首个完整落地的实体样本。

所谓气肋，是由高强度 PVC 夹网膜制成的独立拱形充气单元，如同建筑的 “柔性临时肋骨”。

不同于整体充气气囊依靠全域气压定型，气肋采用模块化分单元设计，单根气肋独立充气成型，多组拱肋平行排布，两端锚固于冰制基座，组合形成完整曲面骨架。

建造冰雪讲堂时，施工团队先根据讲堂空间尺寸测算气肋弧度、跨度与气压参数，预制标准化气肋拱单元。

分两次分级充气，先低压定型校准造型，再高压强化整体刚度，辅以内部拉索与外围冰墙固定，形成稳定无支撑曲面模板。

气肋的核心妙用，集中体现在冰壳建造全流程的效率、安全与造型自由度三大维度。

其一，模块化拼装降低施工门槛。单根气肋放气后可折叠收纳，货车即可批量运输，现场拼接、充气仅需 1-2 天完成骨架搭建，对比整块巨型气囊，搬运与部署成本降低。

冰雪讲堂整体工期仅十余天，同步完成造型定型与冰壳喷射作业，完美适配哈尔滨冬季短暂的低温施工窗口期。

其二，安全冗余更高，适配寒区风雪环境。气肋单元相互独立，即便单根肋体轻微破损漏气，其余气肋仍可维持整体曲面形态，不会出现整体坍塌风险。

科研团队在冰雪讲堂服役期布设光纤光栅传感器，持续监测冰壳应力、温度形变，数据显示，气肋支撑下的冰壳受力均匀，可平稳抵御哈尔滨冬季大风、积雪荷载。

监测报告明确，仅当环境温度高于 - 5℃时，冰体蠕变会轻微加剧，低温环境下气肋成型的冰壳结构稳定性远超传统冰砖建筑。

其三，释放冰壳曲面造型潜力。气肋可灵活调整拱高、弧度，轻松打造双曲面、贝壳形、流线型穹顶，突破冰砖直线堆砌的局限。

冰雪讲堂整体呈柔和弧形穹顶，内部无立柱遮挡，形成开阔通透的讲学空间，冰壳壁厚控制在 20 厘米左右，自重轻、结构强度充足。

建造时向气肋骨架外分层喷射掺加植物纤维的复合冰材料，纤维大幅提升冰体抗拉性能，让超薄冰壳实现十余米净跨度，撤去气肋模板后，完整冰壳可独立承载风雪荷载，晶莹曲面兼具学术庄重感与冰雪艺术美感。

（来源：哈工大学工部）

气肋冰壳技术并未止步于校园讲堂，如今已广泛应用于哈尔滨冰雪大世界冰火锅、冰酒吧等商业冰雪建筑。同款模块化气肋工艺打造出超大跨度贝壳冰屋，25 厘米厚复合冰壳无需任何内部支撑，游客可在纯冰构筑的空间内休闲消费，印证气肋技术规模化落地的可行性。