Les principals característiques de l'estructura de membrana arquitectònica

Les característiques de l'estructura de la membrana com a sistema de construcció depenen principalment de la seva forma única i del rendiment del propi material de la membrana. Precisament per això, l'estructura de la membrana pot crear solucions de disseny que no es poden aconseguir amb els sistemes de construcció tradicionals.
Lleuger
La raó per la qual l'estructura de tensió té un petit pes propi és que es basa en una forma pretensada en lloc de materials per mantenir l'estabilitat de l'estructura. Com a resultat, el seu propi pes és molt més petit que el de les estructures d'edificis tradicionals, però té una bona estabilitat. Els arquitectes poden utilitzar les seves característiques lleugeres i grans per dissenyar i organitzar detalls estructurals i unificar orgànicament les seves característiques estructurals lleugeres i estables.
Transmissió de la llum
La transmitància de la llum és una de les característiques de les estructures modernes de membrana. La transmissió de la llum dels materials de la membrana pot proporcionar la il·luminació necessària per als edificis, la qual cosa és molt important per a l'estalvi energètic dels edificis. Això és especialment important per a alguns edificis comercials que requereixen més llum i una gran lluminositat. Mitjançant l'ús integral de la il·luminació natural i la il·luminació artificial, la transmissió de la llum dels materials de la membrana pot proporcionar un espai de creació estètica més gran per al disseny arquitectònic. A la nit, la transmitància de la llum converteix l'estructura de la membrana en una escultura de llum.
La transmissió de la llum dels materials de la membrana ve determinada per la seva fibra base, el seu recobriment i el seu color. La transmitància espectral dels materials de membrana estàndard està entre el 10% i el 20%, alguns materials de membrana poden arribar al 40% i alguns materials de membrana són opacs. La transmitància dels materials de la membrana i l'elecció del color de la llum es poden ajustar pel color del recobriment o pel color de la capa superficial.
Mitjançant la combinació adequada de materials de membrana i materials d'aïllament tèrmic translúcids, la membrana multicapa que conté la capa d'aïllament tèrmic es pot fer translúcida. Fins i tot si la transmitància espectral és només d'uns pocs punts percentuals, el sostre de membrana encara és brillant i translúcid per a l'ull humà, amb l'aspecte d'un sostre lleuger.
Flexibilitat
Les estructures de membrana de tracció no són rígides i es deformaran sota l'acció de les càrregues del vent o de la neu. L'estructura de la membrana s'adapta a la càrrega externa per deformació. En aquest procés, el radi de curvatura de la superfície de la membrana en la direcció de la càrrega disminuirà fins que pugui resistir la càrrega de manera més eficaç.
La flexibilitat de l'estructura tensora li permet produir grans desplaçaments sense deformacions permanents. Les propietats elàstiques i el nivell de pretensió del material de la membrana determinen la deformació i la resposta de l'estructura de la membrana. Les característiques flexibles de l'adaptació a la natura poden inspirar la inspiració del disseny arquitectònic de la gent.
Els diferents materials de membrana tenen una flexibilitat diferent. Alguns materials de membrana són extremadament flexibles i no es trencaran ni es trencaran a causa del plegat. Aquests materials són la base i el requisit previ per a la realització eficaç d'estructures mòbils i desplegables.
Sentit escultòric
La superfície corba única de l'estructura de la membrana de tracció li dóna un fort sentit escultòric. La superfície de la membrana aconsegueix l'autoequilibri mitjançant la tensió. El sentit de l'equilibri dels alts i baixos de la superfície negativa de la membrana gaussiana fa que l'estructura més gran sembli que surés lleugerament entre el cel i la terra com si hagués escapat de les limitacions de la gravetat. Aquesta textura escultòrica és emocionant tant a l'interior com a l'exterior.
Les estructures de membrana de tracció permeten als arquitectes dissenyar una varietat de formes espacials autoequilibrades, complexes i vives. A mesura que la llum canvia al llarg del dia, l'estructura de la membrana escultòrica presenta diferents formes a través de la llum i l'ombra. A la sortida i al capvespre, la llum amb angles d'incidència baixos posarà en relleu l'efecte de curvatura i relleu del sostre. Quan el sol està a l'apogeu, el límit aerodinàmic de l'estructura de la membrana projecta una ombra corba a terra. Utilitzant la transmitància de la llum i la reflectivitat del material de la membrana, la il·luminació artificial dissenyada també pot convertir l'estructura de la membrana en una escultura lleugera.
Seguretat
L'estructura de membrana de tracció lleugera dissenyada d'acord amb les normes i directrius nacionals existents té suficient seguretat. Les estructures lleugeres poden mantenir una bona estabilitat sota càrregues horitzontals com els terratrèmols.
Com que el pes lleuger de l'estructura lleugera és lleuger, fins i tot si es produeix un col·lapse accidental, el seu perill és menor que el de les estructures de construcció tradicionals. Quan l'estructura de la membrana s'esquinça, si la disposició estructural pot garantir que els elements de suport rígids, com ara pals i bigues, no es col·lapsin, el perill serà encara més petit.
La flexibilitat de l'estructura de la membrana li permet suportar la càrrega de la forma més favorable sota qualsevol càrrega. Per descomptat, la disposició i la forma de l'estructura s'han de dissenyar i ajustar segons les condicions de càrrega. El disseny ha d'assegurar que la superfície de la membrana i la seva estructura auxiliar funcionin coordinadament per evitar la concentració de força a la superfície de la membrana o l'estructura auxiliar per assolir el valor crític del dany estructural.
Funció
A causa de les característiques de l'estructura de la membrana de tracció, pot satisfer molts requisits funcionals arquitectònics diferents, des d'estructures d'ombra simples fins a grans edificis amb funcions complexes, i per a alguns requisits funcionals, és l'únic que és més adequat.
Forma arquitectònica expressiva
Els edificis amb funcions específiques es poden expressar mitjançant intencions, i l'aspecte únic de l'estructura de la membrana tensora reflecteix la bellesa natural de l'edifici en si.
Aquestes formes arquitectòniques en si mateixes i els edificis tradicionals que es coordinen amb elles constitueixen interessants edificis emblemàtics a terra. El disseny excel·lent d'estructura de membrana és una fusió orgànica d'estructura i aparença, que la fa destacar i s'integra orgànicament amb l'entorn natural, la història i el paisatge urbà modern.
Les estructures lleugeres es poden veure com grans escultures que poden afegir vitalitat a l'espai circumdant i convertir-se en un complement i focus de l'entorn circumdant.
Resistir la influència del temps
Una funció important de les cobertes de membrana és resistir la influència de diversos canvis meteorològics (com ara el sol, la pluja, el vent i la neu, etc.) en el seu espai interior i mantenir la comoditat a l'interior de l'edifici. A l'hora d'escollir la forma i el material de la superfície de la membrana, s'han de tenir en compte totes les condicions meteorològiques possibles i s'han d'utilitzar tant com sigui possible mètodes passius com el propi edifici per reduir el consum d'energia.
Els materials de membrana poroses es poden utilitzar com a estructura de blindatge. Pot controlar la transmissió i la reflexió de la llum, de manera que l'habitació tingui llum dispersa i promoure la ventilació natural, de manera que la temperatura del sostre sigui la mateixa que la temperatura de l'entorn circumdant i evitar la radiació de calor cap avall.
Per resistir el vent i la neu, la forma de la superfície de la membrana ha de fer que el drenatge sigui suau i còmode, i evitar la formació de bosses d'aigua o acumulació de neu. Durant la fase d'instal·lació i conformació abans del pretensat, l'estructura de la membrana tensora és molt sensible a aquestes càrregues. Per drenar l'aigua de pluja, la membrana i les juntes han d'estar segellades i impermeables, i les vores de la membrana també s'han de detallar especialment per evitar que l'aigua de pluja entri a l'habitació.
Mobilitat i temporalitat
Un altre avantatge destacat en comparació amb altres estructures és que l'estructura lleugera té un impacte ajustable sobre el medi ambient. També té dues característiques importants, és a dir, la mobilitat i la flexibilitat.
L'estructura es pot desmuntar i reconstruir repetidament en diferents llocs, que és la mobilitat de l'estructura de la membrana de tracció. Combina arquitectura nòmada i assentada. La suavitat de la membrana fa que sigui fàcil de transportar i fàcil de construir ràpidament, i ocupa molt poc espai quan està inactiu. Aquesta característica fa que l'estructura de membrana sigui molt adequada per a edificis mòbils temporals, especialment quan es produeixen desastres sobtats o emergències i es necessita refugi per a un gran nombre de persones en un curt període de temps.
D'altra banda, a més de la comoditat comparable als edificis permanents, les estructures de membrana mòbil també introdueixen un nou concepte en el sector de la construcció, és a dir, la separació de la propietat de les cases de la propietat del sòl. Els edificis ja no són immobles, sinó mobles. Aquesta mobilitat i reutilització són de gran importància per accelerar el desenvolupament de les ciutats modernes i la transformació de les funcions arquitectòniques en determinades àrees especials.
Expansió i adaptabilitat
Les estructures expandibles es poden veure com un sistema adaptatiu creat per l'home que, com molts organismes naturals, pot canviar la seva forma segons les necessitats. La seva disposició espacial i la seva resposta als canvis meteorològics són flexibles i adaptables. L'estalvi actiu d'energia es pot aconseguir controlant la llum natural i la temperatura interna. Les estructures ampliables poden ser obertes o tancades, i la seva flexibilitat els permet canviar les propietats de l'espai. L'elegant lliscament del sostre ampliable dissenyat amb cura encarna l'harmonia entre l'home i la natura. S'anomena una creació, i la combinació completa de lleugeresa i capacitat d'expansió forma el concepte de "casa sense construcció", que es pot realitzar en qualsevol moment o lloc.