13.12.2017

Все о мембранных конструкциях

Мембранные конструкции. Принцип действия

Мембранные или напряженные тентовые конструкции — это тентовые сооружения, основой которых служит мощный стальной каркас. Для установки мембранных конструкций требуется фундамент. В качестве фундамента используются специальные железобетонные сваи. Такие сваи являются лучшим вариантом для возведения строительных сооружений в местах со сложными геологическими условиями, а также при больших горизонтальных и вертикальных нагрузках. Данный вид фундамента можно использовать практических на всех грунтах. Покрытие мембранных конструкций растягивается специальными тросами на опорные точки. Напряжение в таких конструкциях достигается путем искривления опорного контура, либо натяжением опорных точек вверх или вниз. Для равномерного распределения напряжения во все точки и направления поверхность мембранной конструкции должна быть минимальной. Существует несколько основных видов форм мембранных конструкций: шатровая или конусообразная форма, седловидная и форма гепара. В зависимости от назначения и требований заказчика, на основе этих стандартных форм, разрабатываются различные архитектурные варианты. Для максимально точного расчета формы мембраны необходимо учитывать устройства крепления ткани к профилю и основанию, колебания сооружения, наличие или отсутствие близстоящих строений. Внутренний объем конструкции может быть защищен от неблагоприятных погодных условий с помощью вертикальных тентовых стенок. Мембранные конструкции устойчивы к статистическим и динамическим нагрузкам, могут использоваться как зимой, так и летом.

Материал покрытия мембранных конструкций

Современные материалы, используемые в мембранных конструкциях, превращают их из временных сооружений в полноценные долговременные архитектурные конструкции, обладающие рядом преимуществ по сравнению с традиционными. Наибольшее распространение для целей использования в мембранной архитектуре получили: полиэстер, покрытый поливинилхлоридом (ПВХ); стекловолокно, покрытое политетрафторидэтиленом (PTFE), а также пленки из этилентетрафторидэтилена (ETFE).
ПВХ-ткани — широко используемый материал с высокой устойчивостью к разрывам и повреждениям, достаточно эластичен (удлинение под нагрузкой до 30%) и хорошо обрабатывается. ПВХ-ткани могут быть выполнены в виде прозрачного и светонепроницаемого полотна. Поверхность ПВХ-тканей покрывается специальными составами и лаками для защиты от солнечной радиации, плесени и старения. Путем введения специальных добавок возможно усилить противопожарную защиту и устойчивость к холоду. ПВХ материалы также используются в ВОК и тентовых конструкциях.
PTFE-ткани на основе стекловолокна обладают уникальными свойствами по несущей способности и прочности. В течение всего срока службы (по меньшей мере 30 лет) PTFE-ткани успешно противостоят неблагоприятным условиям окружающей среды. Также как ПВХ-ткани, ткани на основе PTFE могут быть полупрозрачными и хорошо рассеивать свет.
Необходимо избегать нанесения рисунков граффити на поверхности ПВХ мембран, так как краска содержит растворители, которые могут повредить лаковую плёнку на поверхности ткани. Ткани PTFE/стекловолокно имеют высокую стойкость к любым видам краски.

Технические характеристики и эксплуатация мембранных конструкций

Срок эксплуатации
Что касается материала покрытия МК, срок службы ПВХ-тканей составляет примерно 10 лет, отдельных видов — около 20. Срок службы PTFE- и ETFE-тканей составляет по меньшей мере 30 лет. Ткани ПВХ включают в своей структуре УФ-стабилизаторы, которые защищают от потускнения цвета и от снижения эффективности работы материала под действием солнечных лучей, тем не менее в областях с высокой интенсивностью УФ лучей, срок службы тканей ПВХ снижается. После 15-20 лет работы в таких условиях ПВХ материалы теряют гибкость и становятся хрупкими. Ткани на основе стекловолокна и PTFE-покрытия выцветают под действие солнечного света, но устойчивы к влиянию излучения на эффективность работы.

Нагрузки
В среднем мембранные конструкции выдерживают ветровую нагрузку до 20 м/с, снеговая нагрузка составляет до 10 см снега. Следует помнить, что не все мембранные конструкции рассчитаны на снеговую нагрузку, поэтому зимой необходимо регулярно счищать снег с тентового полотна МК мягкими щетками и не допускать образование снега, превышающее 10-15 см.

Температура
Диапазон рабочих температур мембранной оболочки от — 30 до + 70 градусов. При более высоких температурах материал покрытия МК желтеет и размягчается.

Ремонт МК
Для ремонта поврежденной поверхности (пореза, прокола) МК обычно применяется метод горячей сварки, термозаплатки или установка клеевой заплаты. Для этого используется специальный растворяющий ПВХ покрытие клей. Крупные повреждения потребуют вызова специалиста по ремонту с портативным сварочным аппаратом. Если ремонт мембраны на месте невозможен, то мембрану необходимо снять и отремонтировать поврежденную секцию в заводских условиях.

Правила эксплуатации и обслуживание
При эксплуатации МК регулярно необходимо проводить:
— осмотр мембранной конструкции не реже одного раза в две недели летом и одного раза в неделю зимой,
— следить за состоянием оболочек и металлического каркаса на предмет изменения начальной геометрии конструкции и надрыва мембранных оболочек,
— перед периодом хранения МК обязательна просушка изделия во избежание появления плесени на тентовом материале в процессе хранения.
Тщательная очистка продлевает срок службы и оптимальный внешний вид мембраны. В районах с высокой влажностью регулярные обслуживание позволяет снизить риск роста плесени на поверхности ткани. В идеале сооружения должны очищаться ежегодно, для сооружений из PTFE/стекловолокна очистка поверхности может не применяться, так как материал обладает специальным покрытием, которое препятствует сцеплению грязи с поверхностью — хватит и обычного дождя, чтобы смыть любые загрязнения.

Применение мембранных конструкций

Чаще всего мембранные конструкции применяются в качестве летних ресторанов и кафе, развлекательных площадок и летних двориков. Также как тентовые и воздухоопорные конструкции, они могут быть использованы в качестве автостоянок, развлекательных комплексов, открытых выставочных павильонов.

Поделиться новостью в социальных сетях: