راهنمای معماران : سازه های غشایی

برای سالیان سال استفاده از سازه های غشایی همیشه محدود به فرم چادر بوده است که در این فرم ما بین نقطه اتصال طناب به زمین و علم وسط چادر، در غشا و پارچه، کشش ایجاد شده و این کشش امکان مقاومت سازه در برابر بار باد، باران و برف را فراهم می کند.

نمایشگاه بین المللی گیاهان طراحی شده توسط آتلیه فرای اتو

از دورانی که اولین نمونه چادرها ساخته شده اند، زمان بسیاری می گذرد. با فعالیت ها و تحقیقات بسیار بر روی چنین سازه هایی از سوی معمارانی مانند فرای اتو که شیفته این سازه بود، در کنار پیشرفت مداوم تکنولوژی، امکان ساخت انواع فرم های خلاقانه با استفاده از پارچه آسان تر شد. به علاوه سازه های بزرگ چادری نیز در طول سال های اخیر شناخته تر شده اند و پیچیدگی بیشتری پیدا کرده اند.
معماران امروز، که در طول دوران پیشرفت هایی که بر روی این نسل از سازه ها صورت می گرفت، رشد و پرورش یافته اند، با استفاده از سازه های پارچه ای در قالب بام های معلق، سایه بان های زیبا و پاویون های قابل جابه جایی و متحرک آثاری خلق کرده اند. در طول زمانی که طراحان و معماران در حال بررسی رویکردهای مختلف برای حل مسئله محدودیت های فرم این سازه بودند، برای سازه های پارچه ای فرم های شگفت انگیزی خلق شده است که انحناهای زیبایی دارند. گاهی این فرم ها در مقطع عرضی انحناهای ملایم و گاهی نوک تیز دارند در عین حال که ترکیب های نو و غیرقابل باوری از این اشکال نیز با استفاده از این سازه ها به وجود آمده است.

ایستگاه Denver Union طراحی شده توسط SOM

غشا PTFE تولید شده توسط شرکت Structyrflex

مشخصه سازه غشایی با یک سیستم پارچه ای در حال کشش شناسایی می شود که از کابل، سیم، فولاد و یا هر نوع سیستم پشتیبان دیگر استفاده می کند. با کشش در پارچه، نه تنها ظاهر این سازه بدون چین وشکن بوده و ظاهری یکدست به آن می دهد بلکه این متریال همچنین به واسطه کشش، تحکیم شده و در برابر شرایط آب و هوایی و آسیب های بالقوه مقاوم می شود.
درحالی که فرم های دراماتیک متنوع و بی پایانی برای این سازه ممکن شده است، اما می توان گفت بسیاری از سازه های غشایی از دو شکل عمده به وجود آمده اند. فرم زین اسبی و فرم مخروطی. فرم زین اسبی یک هذلولوی پارابولید است که ویژگی آن دو نقطه اوج و دو نقطه فرود می باشد. به معنای دیگر فرم زین اسبی به مانند یک شبک مستطیلی خم شده است. فرم مخروطی به مانند یک آتشفشان است که ویژگی آن یک قله می باشد.
این دو فرم می توانند با هم ترکیب شوند تا بی نهایت فرم متفاوت به وجود آورندم نقش این دو فرم در سازه های پارچه ای مانند نقش دایره و مستطیل در معماری کلاسیک است.

سالن موسیقی soundform طراحی شده توسط Flangan lawrence

سازه غشایی تولید شده توسط Architen Landrell

سازه های پارچه ای کششی مبتکرانه امروز به صورت کلی می توانند به دو دسته پارچه های مش و روکش دار تقسیم شوند. پارچه های روکش دارد از پارچه های بافته شده ساخته شده اند که با یک روکش محافظ از تمام جهات پایدار می شوند. این پارچه ها معمولا برای استفاده خارجی می باشند و بنابراین بالاخص مورد بحث این مقاله هستند. در عین حال پارچه های مش نیز نوعی از پارچه های روکش دار هستند اما فواصل کوچکی بین کلاف های نخ آنها وجود دارد و بنابراین بیشتر برای فضای داخلی و برای کاربری محافظت در برابر آفتاب به کار می روند.
دو نوع از متداولترین پارچه های روکش دار، پلی استر دارای روکش پلی وینیل کلراید (PVC) و الیاف شیشه ای دارای روکش پلی تترا فلورو اتیلن (PTFE) هستند.

سالن تیراندازی لندن طراحی شده توسط MAGMA Architecture

پلی استر دارای روکش PVC : این متریال می تواند انتخاب خوبی برای هر دو سازه های پارچه ای کششی موقت و دائمی باشد. پلی استر دارای روکش PVC به واسطه استحکام، انعطاف پذیری و خاصیت نیمه شفاف بودن و همینطور قیمت مناسب نسبت به الیاف شیشه ای دارای روکش PTFE و ETFE، شناخته شده است. روکش PVC که بر روی پلی استر کشیده شده است، شامل تثبیت کننده های UV، افزودنی هایی برای تاخیر آتش و مواد ضدقارچ می باشد. پارچه های پلی استر دارای روکش PVC طول عمری بیش از 20 سال دارند. با این حال ممکن است پیش از 20 سال تغییراتی در ظاهر آنها رخ دهد چرا که به مرور زمان تمییز کردن این سطوح سخت تر می شود. به همین دلیل تولیدکنندگان این محصول ممکن است تنها به طول عمر 10 تا 15 سال برای آنها اشاره کنند.
به غیر از دوام PVC و قیمت ارزان آن، متفاوت از سایر پلیمرها، PVC شامل کلرین می باشد، که ثابت شده است اثرات منفی بر سلامت انسان دارد. افزودنی های شیمیایی آن نیز می توانند اثرات منفی زیادی بر روی روند بازیافت مواد PVC بگذارند. به همین دلیل معمارانی همچون Perkins+will و بعلاوه سیستم های پیشتاز ارزش دهی متریال ها مانند Cradle to Cradle و Living Building Challenge پیشنهاد می کنند که تنها راه اجتناب از خطرات وابسته به سلامتی متریال PVC این است که کلا از این متریال استفاده نشود.

استادیوم da Amazonia طراحی شده توسط Schlaich bergermann partne

سازه غشایی PTFE تولید شده توسط Cento Tec

الیاف شیشه ای دارای روکش PTFE: الیاف شیشه ای دارای روکش PTFE توسط شرکت DuPont برای اولین بار در دهه 60 تولید شد و از اوایل دهه 70 برای ساخت در سازه غشایی مورد استفاده قرار گرفت. در اصل این متریال 25 سال طول عمر دارد اگرچه این بازه امروز از 25 سال گسترده تر شده و انتظار می رود این متریال حدود 30 تا 50 سال عمر کند. امروزه این متریال به عنوان باکیفیت ترین متریال مناسب برای ساخت سازه غشایی محسوب می شود و همینطور اگر در انتخاب متریال پروژه خود، به دنبال عمر طولانی و هزینه نگهداری کم هستید، این متریال می تواند بهترین انتخاب باشد.

معماری و طراحی دکوراسیون داخلی 

www.arel.ir