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

تعریف پوسته و سازه کششی :
چادر، یک پوسته ی کششی یک پارچه نازک است که به وسیله ی یک ستون یا قوسی فشاری نگه داشته می شود .
چادر نوعی متفاوت از سازه کابلی با انحنای مضاعف است که در آن فاصله بین کابل کاهش یافته و به صفر رسیده و سطح آن یک پوسته ی پیوسته گردیده است .
در سازه کششی ، پوسته تمامی بار یا بخشی از آن را حمل می نماید. چادرهای کوچک، که کاملاً از پارچه ساخته شده اند، معمولاً به وسیله ی دکل ها ( ستون ها ) یا قوس ها نگاه داشته می شوند.

 سازه کششی به دلایل زیر نسبت به اشکال سازه ای دیگر، در اولویت انتخاب می باشند :

      ۱-ظاهر سبک و فضایی 
۲- جلوه ی نمادی
۳- قابلیت نوردهی
۴- هزینه پایین
۵- ایجاد سایه روی فضاهای باز بزرگ
۶- پوشش فضاهای با اجراهای هنری و نمایشگاه ها
۷- سایبان ورودی ها یا پیاده رو ها
۸- سایبان های موقت و کوتاه مدت

ویژگی سازه کششی :
۱- ریشه در سنت کهن چادر سازی دارند. 
۲- به لحاظ ارزانی مصالح، سهولت اجرا و سرعت برپایی بسیار جذاب می باشند. 

از اولین کاربرد های این نوع چادر ها در سالن های نمایشی و سیرک ها و چادر های ارتش می باشد پیشرفت فن آوری های امروز باعث شده است تا :
۱- دوام و طول عمر مصالح بیشتر شود. 
۲- مقاومت در برابر آتش سوزی بیشتر شود. 
۳- جلوگیری از انتشار حریق و دودهای ساطعه می باشد. 
۴- انرژی کمتری برای تنظیم شرایط محیط

مثلا در مناطق گرمسیر با استفاده از این غشاء ها می توان مقدار زیادی از نور خورشید را منعکس کرده و دمای ساختمان را با صرف انرژی کمتری تنظیم نمود و در مناطق سردسیر با بهره گیری از لایه های عایق حرارتی که منعطف و مات می شوند با انژری کمتری شرایط مطبوع حاصل می شود . 

ویژگی های بارز سازه کششی :
۱ - درصد اشتعال پایین
۲ - دارای عالی ترین خواص فیزیکی
۳ - دارای پرداخت صیقلی بالا و براق
۴ - استفاده از تارپولین وزن متوسط
۵ - دارای خاصیت ضد قارچ یا ضد کپک زدگی
۶ قابلیت جوش، با تکنوژی هوای گرم و فرکانس بالا
۷ مقاومت بسیار بالا در برابر اشعه های مضر آفتاب (UV)
۸ استفاده از رنگدانه های با کیفیت بالا (ثبات و دوام بالای رنگ)
۹ عدم فرسایش در شرایط مختلف آب و هوایی و طول عمر بسیار بالا
۱۰ دارای رنگ لاکی (لاک و الکل) اکریلیک و پوشش PVC در هر دو سمت

کلیه سازه کششی دارای دفترچه محاسباتی فنی و مهندسی بوده و تمام مراحل طراحی تولید و اجرا زیرنظر مهندسی ناظر صورت می پذیرد.

سیستم های غشایی :
 نزدیک به چند دهه است که سیستم سازه کششی یا غشایی بدلیل ویژگیهای منحصر بفرد خود در صنعت ساختمان مورد توجه قرار گرفته است.
این سازه کششی می توانند به عنوان پوششی برای بناها، زمینهای بازی، باغها، تراسها، پارکینگ ها و... و یا با نورپردازی خلاقانه به عنوان یک فضای شهری مطلوب و شاخص جلوه کنند .
مصالح مورد استفاده در این نوع سازه ها (عموما پارچه ای) چه از نظر زیبایی شناسی و چه از نظر عملکرد با کلیه مصالح متعارف و متداول در صنعت ساختمان متفاوت می باشند .
سازه کششی به خاطر خواص فیزیکی و شکل هندسی شان نیز از دیگر سازه ها متمایزند و می توانند به عنوان سازه های دائم، موقت یا با قابلیت جابجایی استفاده شوند .
این سازه کششی نه تنها سبک، بلکه زیبا، نیمه شفاف و همچنین دارای طول عمر زیاد و گاهی نیز اقتصادی می باشند.

معماری پارچه ای :
استادیوم ها، سکوها، مراکز خرید، بهارخواب ها، پیاده روها، سقف پارکینگ ها و   مگی می توانند با غشاهای ترکیبی و ساختارهای پارچه ای با زیرساختارهایی سبک، آزادی عمل فراوان، اطمینان بخشی مورد قبول و پایایی فوق العاده طراحی شوند. بطوریکه در تمام دنیا غیرمنتظره ترین و جاه طلبانه ترین پروژه ها با استفاده از ویژگی سبکی و انحناپذیری این مصالح قابل ساخت می باشند. امروزه می توان ادعا نمود که در طول بیش از ده سال تجربه، نسل جدید غشاها استحکام بیشتر و طول عمر بالاتری را ارائه می دهند. تمامی این فاکتورها فرصت کافی در جهت خلق یک نتیجه نهایی واقعی را عرضه می کنند ؛ بطوریکه معماری معاصر بطور بارز با سیستم های غشایی خمش پذیر و انعطاف پذیر کار می کند.

انواع سازه کششی  :

سازه های سفارشی:سازه هایی هستند که از ابتدا برای یک فضای خاص و به طور منحصر به فرد براساس نیاز کارفرما طراحی و اجرا می شوند.این نوع سازه ها بنابر کاربردی که دارند به دسته های مختلفی تقسیم میگردند مانند :

۱.آمفی تئاتر فضاهای باز

۲.سازه های نمادین

۳.ورودی ها

۴.پارکینگ ها

۵.فضاهای داخلی

۶.آلاچیق ها

۷.سازه های موقت

۸.پوشش ها و حائل ها

سازه های پیش مهندسی

به سازه هایی اطلاق می شود که طراحی و محاسبات مهندسی ان ها در اندازه های مختلف از قبل انجام شده و بر اساس درخواست مشتری ساخته و در محل نصب میشوند. شرکت سازه های پارچه ای دیبا تاکنون چندین مدل متفاوت از سازه های پیش مهندسی را در ۵اندازه (از۲*۴متر تا۸*۸متر)و با کاربری های مختلف معرفی کرده است :

سازه کششی مدل گلستان

سازه کششی مدل آرارات

سازه کششی مدل ارگ

سازه کششی مدل مهران

سازه کششی مدل سماء

سازه کششی مدل پرنیان

معرفی چند محصول از سازه کششی :

۱.سازه کششی درسایبان نیمکت چادری :

ویژگی های سازه کششی :
- تنوع رنگ
- اتصال و نصب سریع
- قابلیت جابجایی آسان
- قابلیت نصب و استفاده در تمامی شرایط آب و هوایی

کاربری ها :
- مراکز ورزشی و استادیومها
- ایستگاههای اتوبوس
- مراکز توریستی و تفریحی
- مراکز آموزشی و فرهنگی
- پارکها و فضای سبز و ...

۲. سازه کششی در سایبان هشت ضلعی چادری ویژگی های سازه کششیکاربری ها
۴-  فضاهای تشریفاتی
۵- فضاهای نمایشگاهی
۶- فضاهای توریستی و تفریحی
۷- فضاهای فرهنگی و آموزشی :

:
۱- تنوع رنگ
۲- قابلیت جابجایی آسان
۳- ایمن و مقاوم در برابر زلزله
۴- قابلیت نصب درب و پنجره آلومینیومی و چادری
۵- عایق بندی کامل در برابر گرد و غبار، باد، باران و برف
۶- قابلیت نصب و استفاده در هر نوع شرایط آب و هوایی
۷- مناسب برای تامین نور در روز بدون نیاز به روشنایی الکتریکی

 :
۱- رستوران ها
۲- فضاهای تجاری
۳- فضاهای ورزشی

۳. سالن سازه کششی  :ویژگی های سازه کششی :

سالن های چادری در دو تیپ یک لایه و سه لایه ( عایق حرارتی و برودتی در عرض های ۸ متر، ۱۰ متر، ۱۲ متر، ۱۴ متر و ۱۶ متر بدون ستون گذاری وسط ( طول نامحدود )

- سرعت نصب و راه اندازی بسیار بالا
- قابلیت جابجایی آسان و نصب مجدد
- ایمن و مقاوم در برابر زلزله
- عایق بندی کامل در مقابل گرد و غبار، باد، باران و برف
- عایق بندی کامل در برابر سرما و گرما (ویژه تیپ سه لایه)
- قابلیت نصب درب و پنجره در ابعاد مختلف
- قابلیت نصب هرگونه سیستم گرمایشی و سرمایشی
- قابلیت نصب و استفاده در هر نوع شرایط آب و هوایی

 کاربری ها :
- سالنهای ورزشی
- سالهای فرودگاهی
- سالنهای اجتماعات
- سالنهای تولیدی
- سالن های نگهداری از تجهیزات و کالا

۴. پارکینگ با سازه کششی   :
ویژگی های سازه کششی :
۱- تنوع رنگ
۲- اتصال و نصب سریع
۳- قابلیت جابجایی آسان
۴- قابلیت نصب و استفاده در تمامی شرایط آب و هوایی
۵- جلوگیری از ریزش شیره درختان و فضله پرندگان بر روی خودرو
۶- جلوگیری از تابش مستقیم نور آفتاب بر روی خودرو
کاربری ها :
ایجاد پارکینگ برای انواع خودروها در تمامی سطوح (به ویژه سازمان ها،   نهادها،   ارگان ها و شرکت ها  )و پارکینگ های عمومی بصورت انبوه

۵. آلاچیق VIP با سازه کششی  :

 قابلیت اتصال سازه ها برای ایجاد فضای بزرگتر از هر سمت تنها با اضافه کردن دو ستون

ویژگی های سازه کششی :
۱- تنوع رنگ
۲- قابلیت جابجایی آسان
۳- بدون نیاز به فونداسیون
۴- دارای پنجره در کناره ها
۵- قابلیت جمع شدن و جدا شدن پرده های کناره
۶- قابلیت نصب سریع و آسان در کمتر از ۱ ساعت
۷- مانع نفوذ باران و برف و گرد و غبار
۸- تامین نور مناسب در روز بدون نیاز به روشنایی الکتریکی
۹- قابلیت استفاده در هنگام بروز حوادث غیرمترقبه  ( زلزله   (

  پارچه در سازه کششی :

پارچه در انواع متفاوت از قبیل:

۱.پارچه پلی استر با روکش پی وی سی

۲.فایبرگلاس با روکش تفلون

۳.فایبرگلاس با روکش سیلیکون

شاخصه های کارایی پارچه عبارتند از :

خواص مکانیکی  - دوام - گذردهی نور - مقاومت در برابر آتش و هزینه آنها

آزمایشات مکانیکی پارچه :

ازمایش کششی نواری - کششی ربایش - کششی دومحوره - پارگی ذوزنقه - چسبندگی و غیره.

www.sazeafzar.com    سازه افزار