Pagrindinės architektūrinės membranos struktūros ypatybės

Membranos struktūros, kaip pastato sistemos, charakteristikos daugiausia priklauso nuo jos unikalios formos ir pačios membranos medžiagos savybių. Kaip tik dėl to membraninė konstrukcija gali sukurti dizaino sprendimus, kurių negali pasiekti tradicinės pastatų sistemos.
Lengvas
Priežastis, kodėl įtempimo konstrukcija turi mažą savaiminį svorį, yra ta, kad ji remiasi iš anksto įtempta forma, o ne medžiagomis, kad išlaikytų konstrukcijos stabilumą. Dėl to jo savaiminis svoris yra daug mažesnis nei tradicinių statybinių konstrukcijų, tačiau pasižymi geru stabilumu. Architektai gali panaudoti lengvo ir didelio tarpatramio charakteristikas kurdami ir tvarkydami konstrukcines detales bei organiškai suvienodindami lengvas ir stabilias konstrukcines charakteristikas.
Šviesos pralaidumas
Šviesos pralaidumas yra viena iš šiuolaikinių membraninių konstrukcijų savybių. Membraninių medžiagų šviesos pralaidumas gali užtikrinti reikiamą pastatų apšvietimą, o tai labai svarbu taupant pastato energiją. Tai ypač svarbu kai kuriems komerciniams pastatams, kuriems reikia daugiau šviesos ir didelio ryškumo. Visapusiškai naudojant natūralų ir dirbtinį apšvietimą, membraninių medžiagų šviesos pralaidumas gali suteikti didesnę estetinę kūrimo erdvę architektūriniam dizainui. Naktį šviesos pralaidumas paverčia membranos struktūrą šviesos skulptūra.
Membraninių medžiagų šviesos pralaidumą lemia jo pluoštas, danga ir spalva. Standartinių membraninių medžiagų spektrinis pralaidumas yra nuo 10% iki 20%, kai kurios membraninės medžiagos gali siekti 40%, o kai kurios membraninės medžiagos yra nepermatomos. Membraninių medžiagų pralaidumą ir šviesos spalvos pasirinkimą galima reguliuoti pagal dangos spalvą arba paviršinio sluoksnio spalvą.
Tinkamai derinant membranines medžiagas ir permatomas termoizoliacines medžiagas, daugiasluoksnė membrana, kurioje yra šilumos izoliacijos sluoksnis, gali būti permatoma. Net jei spektrinis pralaidumas yra tik keli procentiniai punktai, membraninis stogas vis tiek yra blizgus ir permatomas žmogaus akiai, atrodo kaip lengvas stogas.
Lankstumas
Tempiamosios membranos konstrukcijos nėra standžios ir deformuojasi veikiant vėjo ar sniego apkrovoms. Membranos struktūra prisitaiko prie išorinės apkrovos deformacijos būdu. Šiame procese membranos paviršiaus kreivio spindulys apkrovos kryptimi mažės tol, kol ji galės efektyviau atlaikyti apkrovą.
Tempiamosios konstrukcijos lankstumas leidžia pagaminti didelius poslinkius be nuolatinės deformacijos. Membraninės medžiagos elastingumo savybės ir išankstinio įtempimo lygis lemia membranos struktūros deformaciją ir atsaką. Lanksčios prisitaikymo prie gamtos savybės gali įkvėpti žmonių architektūrinio dizaino įkvėpimą.
Skirtingos membranos medžiagos turi skirtingą lankstumą. Kai kurios membraninės medžiagos yra itin lanksčios ir nesutrūkinėja ir nesulūžta dėl lankstymo. Tokios medžiagos yra pagrindas ir būtina sąlyga norint efektyviai realizuoti kilnojamas ir dislokuojamas konstrukcijas.
Skulptūrinis pojūtis
Unikalus lenktas tempiamosios membranos struktūros paviršius suteikia jai stiprų skulptūrinį pojūtį. Membranos paviršius savaime išsibalansuoja dėl įtempimo. Dėl neigiamo Gauso membranos paviršiaus pakilimų ir nuosmukių pusiausvyros jausmo didesnė struktūra atrodo taip, lyg ji lengvai plūduriuotų tarp dangaus ir žemės, tarsi būtų išvengusi gravitacijos suvaržymų. Ši skulptūrinė tekstūra žavi tiek viduje, tiek lauke.
Tempiamosios membranos struktūros leidžia architektams sukurti įvairias įtempimo pusiausvyrą, sudėtingas ir ryškias erdvines formas. Keičiantis šviesai per dieną, skulptūrinė membranos struktūra per šviesą ir šešėlį pateikia skirtingas formas. Saulėtekio ir saulėlydžio metu šviesa su mažais kritimo kampais išryškins stogo kreivumą ir reljefo efektą. Kai saulė yra apogėjuje, supaprastinta membranos struktūros riba meta lenktą šešėlį ant žemės. Naudojant membraninės medžiagos šviesos pralaidumą ir atspindėjimą, sukurtas dirbtinis apšvietimas taip pat gali paversti membranos struktūrą šviesos skulptūra.
Saugumas
Lengvos tempimo membranos konstrukcija, sukurta pagal galiojančius nacionalinius standartus ir gaires, yra pakankamai saugi. Lengvos konstrukcijos gali išlaikyti gerą stabilumą esant horizontalioms apkrovoms, tokioms kaip žemės drebėjimai.
Kadangi lengvos konstrukcijos lengvas svoris yra lengvas, net ir atsitiktinai sugriuvus, jos pavojus yra mažesnis nei tradicinių statybinių konstrukcijų. Jei membranos konstrukcija suplyšta ir konstrukcinis išdėstymas gali užtikrinti, kad standūs laikantys elementai, tokie kaip stiebai ir sijos, nesugriūtų, pavojus bus dar mažesnis.
Membranos konstrukcijos lankstumas leidžia jai atlaikyti palankiausią apkrovą esant bet kokiai apkrovai. Žinoma, konstrukcijos išdėstymas ir forma turėtų būti suprojektuoti ir pritaikyti atsižvelgiant į apkrovos sąlygas. Konstrukcija turėtų užtikrinti, kad membranos paviršius ir jo pagalbinė struktūra veiktų koordinuotai, kad būtų išvengta jėgos koncentracijos ant membranos paviršiaus arba pagalbinės struktūros, kad būtų pasiekta kritinė konstrukcijos pažeidimo vertė.
Funkcija
Dėl tempiamosios membranos struktūros ypatybių ji gali atitikti daugybę skirtingų architektūrinių funkcinių reikalavimų – nuo ​​paprastų šešėliavimo konstrukcijų iki didelių, sudėtingas funkcijas atliekančių pastatų, o kai kuriems funkciniams reikalavimams ji yra vienintelė, kuri yra tinkamiausia.
Išraiškinga architektūrinė forma
Konkrečių funkcijų pastatai gali būti išreikšti per intencijas, o unikali tempiamosios membranos struktūros išvaizda atspindi natūralų paties pastato grožį.
Pačios šios architektūrinės formos ir su jomis derantys tradiciniai pastatai sudaro įdomius orientyrus žemėje. Puikus membranos struktūros dizainas yra organiškas struktūros ir išvaizdos sintezė, dėl kurios ji išsiskiria ir organiškai integruojasi su natūralia aplinka, istorija ir šiuolaikiniu miesto kraštovaizdžiu.
Lengvos konstrukcijos gali būti vertinamos kaip didelės skulptūros, kurios gali suteikti aplinkai gyvybingumo ir tapti supančios aplinkos papildymu bei akcentu.
Atsispirti oro įtakai
Svarbi membraninių stogų funkcija – atsispirti įvairių oro permainų (pvz., saulės, lietaus, vėjo ir sniego ir kt.) įtakai savo vidaus erdvei ir išlaikyti komfortą pastato viduje. Renkantis membranos paviršiaus formą ir medžiagą, reikia atsižvelgti į visas įmanomas oro sąlygas, o energijos sąnaudas sumažinti maksimaliai naudoti tokius pasyvius metodus kaip pats pastatas.
Porėtos membraninės medžiagos gali būti naudojamos kaip ekranavimo konstrukcija. Jis gali valdyti šviesos perdavimą ir atspindį, kad patalpoje būtų išsklaidyta šviesa, ir skatinti natūralų vėdinimą, kad stogo temperatūra būtų tokia pati kaip supančios aplinkos temperatūra ir būtų išvengta šilumos spinduliuotės žemyn.
Siekiant atsispirti vėjui ir sniegui, dėl membranos paviršiaus formos drenažas turi būti lygus ir patogus, o ant jo nesusidarytų vandens kišenių ar sniego kaupimosi. Montavimo ir formavimo fazėje prieš išankstinį įtempimą tempiamosios membranos struktūra yra labai jautri šioms apkrovoms. Norint nuleisti lietaus vandenį, membrana ir jungtys turi būti sandarios ir nepralaidžios vandeniui, o membranos kraštai taip pat turi būti specialiai detalizuoti, kad lietaus vanduo nepatektų į patalpą.
Mobilumas ir laikinas pobūdis
Kitas išskirtinis pranašumas, palyginti su kitomis konstrukcijomis, yra tai, kad lengva konstrukcija turi reguliuojamą poveikį aplinkai. Jis taip pat turi dvi svarbias savybes, būtent mobilumą ir lankstumą.
Konstrukciją galima pakartotinai išmontuoti ir perstatyti įvairiose vietose, o tai yra tempiamosios membranos struktūros mobilumas. Jame dera klajokliška ir nusistovėjusi architektūra. Dėl membranos minkštumo ją lengva transportuoti ir greitai pastatyti, o tuščiąja eiga ji užima labai mažai vietos. Dėl šios savybės membranos konstrukcija labai tinka laikiniems kilnojamiems pastatams, ypač staigioms nelaimėms ar ekstremalioms situacijoms ir per trumpą laiką prireikia prieglobsčio dideliam skaičiui žmonių.
Kita vertus, be komforto, prilygstamo nuolatiniams pastatams, kilnojamosios membraninės konstrukcijos statybų pramonėje įveda ir naują koncepciją – namų nuosavybės atskyrimą nuo žemės nuosavybės. Pastatai jau ne nekilnojamieji, o kilnojami. Šis mobilumas ir pakartotinis panaudojimas turi didelę reikšmę spartinant šiuolaikinių miestų plėtrą ir architektūrinių funkcijų transformaciją tam tikrose specialiose srityse.
Išplečiamumas ir pritaikomumas
Išplečiamos struktūros gali būti vertinamos kaip žmogaus sukurta prisitaikanti sistema, kuri, kaip ir daugelis natūralių organizmų, gali keisti savo formą pagal poreikius. Jų erdvinis išsidėstymas ir reakcija į oro pokyčius yra lankstūs ir prisitaikantys. Aktyvus energijos taupymas gali būti pasiektas kontroliuojant natūralią šviesą ir vidinę temperatūrą. Išplečiamos konstrukcijos gali būti atviros arba uždaros, o jų lankstumas leidžia keisti erdvės savybes. Elegantiškas kruopščiai suprojektuoto išplečiamo stogo slydimas įkūnija žmogaus ir gamtos harmoniją. Tai vadinama kūryba, o visas lengvumo ir praplečiamumo derinys suformuoja „namo be statybos“ koncepciją, kurią galima realizuoti bet kuriuo metu ar vietoje.