Glavne karakteristike strukture arhitektonske membrane

Karakteristike membranske strukture kao građevinskog sistema uglavnom zavise od njenog jedinstvenog oblika i performansi samog membranskog materijala. Upravo zbog toga, membranska struktura može stvoriti dizajnerska rješenja koja se ne mogu postići tradicionalnim građevinskim sistemima.
Lagana
Razlog zašto zatezna konstrukcija ima malu vlastitu težinu je taj što se oslanja na prednapregnutu formu, a ne na materijale kako bi održala stabilnost strukture. Kao rezultat toga, njegova vlastita težina je mnogo manja od one kod tradicionalnih građevinskih konstrukcija, ali ima dobru stabilnost. Arhitekti mogu koristiti njegove lagane i velike karakteristike raspona da dizajniraju i organiziraju strukturne detalje i organski ujedine njegove lagane i stabilne strukturne karakteristike.
Propustljivost svjetlosti
Propustljivost svjetlosti je jedna od karakteristika modernih membranskih struktura. Propustljivost svjetlosti membranskih materijala može obezbijediti potrebnu rasvjetu za zgrade, što je vrlo važno za očuvanje energije zgrade. Ovo je posebno važno za neke poslovne zgrade koje zahtijevaju više svjetla i veliku svjetlinu. Kroz sveobuhvatnu upotrebu prirodnog i umjetnog osvjetljenja, propusnost svjetlosti membranskih materijala može pružiti veći prostor za estetsko stvaranje arhitektonskog dizajna. Noću, propusnost svjetlosti pretvara strukturu membrane u svjetlosnu skulpturu.
Propustljivost svjetlosti membranskih materijala određena je osnovnim vlaknom, premazom i bojom. Spektralna propusnost standardnih membranskih materijala je između 10% i 20%, neki membranski materijali mogu doseći 40%, a neki membranski materijali su neprozirni. Propustljivost membranskih materijala i izbor boje svjetla mogu se prilagoditi bojom premaza ili bojom površinskog sloja.
Kroz odgovarajuću kombinaciju membranskih materijala i prozirnih termoizolacijskih materijala, višeslojna membrana koja sadrži termoizolacijski sloj može se učiniti prozirnom. Čak i ako je spektralna propusnost samo nekoliko postotaka, membranski krov je i dalje sjajan i proziran ljudskom oku, s izgledom laganog krova.
Fleksibilnost
Vlačne membranske strukture nisu krute i deformiraju se pod djelovanjem opterećenja vjetrom ili snijegom. Struktura membrane prilagođava se vanjskom opterećenju deformacijom. U ovom procesu, radijus zakrivljenosti površine membrane u smjeru opterećenja će se smanjiti sve dok se ne može efikasnije oduprijeti opterećenju.
Fleksibilnost vlačne strukture omogućava joj da proizvodi velike pomake bez trajne deformacije. Elastična svojstva i nivo prednaprezanja materijala membrane određuju deformaciju i odziv strukture membrane. Fleksibilne karakteristike prilagođavanja prirodi mogu inspirisati ljude na inspiraciju za arhitektonski dizajn.
Različiti materijali membrane imaju različitu fleksibilnost. Neki membranski materijali su izuzetno fleksibilni i neće pucati ili slomiti zbog savijanja. Takvi materijali su osnova i preduvjet za efikasnu realizaciju pokretnih i razmjenjivih konstrukcija.
Sculptural Sense
Jedinstvena zakrivljena površina strukture zatezne membrane daje joj snažan skulpturalni smisao. Površina membrane postiže samoravnotežu kroz napetost. Osjećaj ravnoteže uspona i padova negativne površine Gausove membrane čini da veća struktura izgleda kao da lagano lebdi između neba i zemlje kao da je izbjegla ograničenja gravitacije. Ova skulpturalna tekstura je uzbudljiva i u zatvorenom i na otvorenom.
Vlačne membranske strukture omogućavaju arhitektima da dizajniraju različite naponsko samouravnotežene, složene i živopisne prostorne forme. Kako se svjetlost mijenja tokom dana, skulpturalna membranska struktura predstavlja različite oblike kroz svjetlost i sjenu. Pri izlasku i zalasku sunca, svjetlost sa malim upadnim uglovima će naglasiti zakrivljenost i efekat reljefa krova. Kada je sunce u apogeju, aerodinamična granica strukture membrane baca zakrivljenu sjenu na tlo. Koristeći propusnost svjetlosti i reflektivnost materijala membrane, dizajnirano umjetno osvjetljenje također može učiniti strukturu membrane svjetlosnom skulpturom.
Sigurnost
Lagana vlačna membranska struktura dizajnirana u skladu sa postojećim nacionalnim standardima i smjernicama ima dovoljnu sigurnost. Lagane konstrukcije mogu održati dobru stabilnost pod horizontalnim opterećenjima kao što su zemljotresi.
Budući da je lagana konstrukcija lagana, čak i ako dođe do slučajnog urušavanja, njena opasnost je manja nego kod tradicionalnih građevinskih konstrukcija. Kada se membranska konstrukcija pokida, ako konstrukcijski raspored može osigurati da se kruti potporni elementi kao što su jarboli i grede ne sruše, opasnost će biti još manja.
Fleksibilnost membranske strukture omogućava joj da podnese opterećenje u najpovoljnijem obliku pod bilo kojim opterećenjem. Naravno, raspored i oblik konstrukcije treba projektirati i prilagoditi uvjetima opterećenja. Dizajn treba osigurati da površina membrane i njena pomoćna struktura rade u koordinaciji kako bi se izbjegla koncentracija sile na površini membrane ili pomoćnoj strukturi kako bi se postigla kritična vrijednost strukturalnog oštećenja.
Funkcija
Zbog karakteristika vlačne membranske strukture može zadovoljiti mnoge različite arhitektonske funkcionalne zahtjeve, od jednostavnih struktura zasjenjenja do velikih zgrada sa složenim funkcijama, a za neke funkcionalne zahtjeve jedino je najpogodnije.
Ekspresivna arhitektonska forma
Zgrade sa specifičnim funkcijama mogu se izraziti kroz namjere, a jedinstven izgled strukture vlačne membrane odražava prirodnu ljepotu samog objekta.
Sami ovi arhitektonski oblici i tradicionalne građevine koje se s njima usklađuju predstavljaju zanimljive građevine orijentira na terenu. Odličan dizajn membranske strukture je organska fuzija strukture i izgleda, zbog čega se ističe i organski se integriše sa prirodnim okruženjem, istorijom i modernim urbanim pejzažom.
Lagane strukture mogu se posmatrati kao velike skulpture koje mogu dodati vitalnost okolnom prostoru i postati dopuna i fokus okolnog okruženja.
Oduprite se uticaju vremenskih prilika
Važna funkcija membranskih krovova je otpornost na različite vremenske promjene (kao što su sunce, kiša, vjetar i snijeg, itd.) na unutrašnji prostor i održavanje udobnosti unutar zgrade. Prilikom odabira oblika i materijala površine membrane treba voditi računa o svim mogućim vremenskim prilikama, te koristiti pasivne metode kao što je sama zgrada kako bi se smanjila potrošnja energije.
Porozni membranski materijali mogu se koristiti kao zaštitna struktura. Može kontrolirati prijenos i refleksiju svjetlosti, tako da prostorija ima raspršenu svjetlost, i promovira prirodnu ventilaciju, tako da je temperatura krova ista kao i temperatura okolnog okruženja, i izbjegava zračenje topline prema dolje.
Kako bi se oduprlo vjetru i snijegu, oblik površine membrane treba da učini drenažu glatkom i udobnom, te izbjegne stvaranje vodenih džepova ili nakupljanje snijega na njoj. Tokom faze ugradnje i oblikovanja prije prednaprezanja, vlačna membranska struktura je vrlo osjetljiva na ova opterećenja. Da bi se odvodila kišnica, membrana i spojevi moraju biti zaptiveni i vodootporni, a ivice membrane moraju biti posebno detaljne kako bi se spriječilo da kišnica uđe u prostoriju.
Mobilnost i privremena priroda
Još jedna izvanredna prednost u odnosu na druge strukture je ta što lagana konstrukcija ima podesiv utjecaj na okoliš. Također ima dvije važne karakteristike, a to su mobilnost i fleksibilnost.
Konstrukcija se može više puta demontirati i obnavljati na različitim lokacijama, što je mobilnost vlačne membranske strukture. Kombinira nomadsku i naseljenu arhitekturu. Mekoća membrane olakšava transport i brzu izradu, a zauzima vrlo malo prostora u stanju mirovanja. Ova karakteristika čini membransku konstrukciju veoma pogodnom za privremene pokretne objekte, posebno kada se pojave iznenadne katastrofe ili vanredne situacije i potrebno je sklonište za veliki broj ljudi u kratkom vremenskom periodu.
S druge strane, pored udobnosti uporedive sa stalnim zgradama, pokretne membranske konstrukcije uvode i novi koncept u građevinarstvu, odnosno odvajanje vlasništva nad kućama od vlasništva nad zemljištem. Zgrade više nisu nepokretne, već pokretne. Ova mobilnost i ponovna upotrebljivost su od velikog značaja za ubrzanje razvoja modernih gradova i transformaciju arhitektonskih funkcija u određenim posebnim područjima.
Proširivost i prilagodljivost
Proširive strukture mogu se posmatrati kao adaptivni sistem koji je napravio čovjek i koji, poput mnogih prirodnih organizama, može mijenjati svoj oblik prema potrebama. Njihov prostorni raspored i odgovor na vremenske promjene su fleksibilni i prilagodljivi. Aktivna ušteda energije može se postići kontrolom prirodne svjetlosti i unutrašnje temperature. Proširive strukture mogu biti otvorene ili zatvorene, a njihova fleksibilnost im omogućava da mijenjaju svojstva prostora. Elegantno klizanje pažljivo dizajniranog proširivog krova utjelovljuje harmoniju između čovjeka i prirode. Zove se kreacija, a puna kombinacija lakoće i proširivosti čini koncept "kuće bez izgradnje", koja se može realizovati u bilo koje vrijeme i na svakom mjestu.