Статья
Тентовая архитектура
ПРАЙМ-ТЕНТ - современная производственная компания, создающая тентовые конструкции и сооружения всех типов: мембранные конструкции, быстровозводимые тентовые сооружения, арочные тентовые шатры, павильоны для ресторанов и отдыха, тентовые ангары, спортивные сооружения, воздухоопорные конструкции, теневые навесы, цирки-шапито и мобильные шатры.
Решили найти приемлемый вариант быстровозводимого тентового сооружения, организовать корпоратив на природе, построить спортивный комплекс, грамотно освоить приусадебную территорию, приобрести выставочный павильон - Вам к нам! Не знаете с чего начать? Оставьте свой запрос и в короткий срок наши менеджеры свяжутся с Вами. Гарантируем - наша команда профессионалов реализует для Вас оптимальную тентовую конструкцию для решения поставленной задачи!
Создание тентовых конструкций можно условно разбить на этапы:
Создание модели тентового сооружения для согласования с Заказчиком;
Детализация модели для стадии производства, с учетом особенностей эксплуатации тентовой конструкции;
Изготовление составляющих элементов каркасно-тентовой или мембранной конструкции;
Сборка комплектующих с последующей их обработкой (покраска, горячий цинк);
Изготовление вантовых натяжных элементов;
Сварка раскроенных тентов методами ТВЧ (токами высокой частоты) и горячим воздухом в соответствии со схемой сборки тентового изделия;
Последующая обработка тентовых деталей с установкой крепежной металлической фурнитуры;
Заготовка и адаптация с тентовыми пологами элементов тросовой системы натяжения;
Упаковка и маркировка всех элементов тентовой конструкции для безопасной транспортировки на место монтажа.
Мы рады Заказчику, который ставит перед нами трудные задачи. Решая их мы совершенствуемся и постоянно расширяем спектр выпускаемой тентовой продукции. Благодаря этому в ПРАЙМ-ТЕНТ можно заказать и приобрести тентовую конструкцию любой сложности.
Производство тентовых конструкций осуществляется в соответствии с самыми высокими требованиями качества и соблюдением всех ГОСТов.
Монтаж каркасно-тентовых и мембранных конструкций ПРАЙМ-ТЕНТ
Благодаря детальным иструкциям по эксплуатации, которыми укомплектованы все наши изделия, возможно осуществление их монтажа своими силами. В случае, если такой возможности нет, мы готовы самостоятельно смонтировать конструкцию либо произвести шеф-монтаж.
Процесс монтажа можно разбить на следующие этапы:
Рекогносцировка площадки: разметка, выравнивание, устройство фундаментов для опорных элементов тентовой или мембранной конструкции в соответствии с ТЗ, либо установка закладных элементов, свай;
Монтаж изделия: разгрузка, предварительное распределение элементов на площадке, установка закладных, сборка сегментов каркаса, подъем несущего каркаса, либо опорно-вантовых кострукций, монтаж тентовой кровли и стен, протяжка болтовых соединений каркаса, натяжка тентовых полотен.
Заключительный этап: настройка элементов тентовой или мембранной конструкции, финальная натяжка тентовой кровли до проектных значений, осмотр элементов, послемонтажный клининг. Сдача-ввод конструкции в эксплуатацию Заказчику.
Ремонт и обслуживание каркасно-тентовых и мембранных конструкций ПРАЙМ-ТЕНТ
Наши тентовые конструкции надежны и удобны в эксплуатации. Но, со временем, рекеомендуется осуществление ряда мероприятий по их обслуживанию:
Клининг тентовой кровли для сохранения светопрозрачности и внешней привлекательности;
Регулировка тросовой системы натяжения с контролем усилий натяжения в проектных значениях;
Сезонный монтаж/демонтаж (в случае необходимости) тентовых конструкций;
Межсезонное хранение элементов с одновременным плановым ремонтом.
При своевременном осуществлении этих мероприятий тентовые конструкции и мембранные сооружения будут служить десятки лет.
Наша компания осуществляет реализацию тентовых конструкций и сооружений по всей территории России и ближнего зарубежья.
Статья
Знакомство с цирком-шапито
Цирк-шапито - одно из старейших тентовых сооружений с богатой историей. Пройдя длительный путь в эксплуатации по всему миру, шапито вобрало в себя самое лучшее от мобильных тентовых сооружений.
Шапито (франц. chapiteau, буквально — капитель, колпак) - помещение (разборное), предназначенное для разъездных цирковых представлений. Обычный вид шапито — куполообразный шатёр, натянутый с помощью различных креплений на высокие мачты (фермы) и боковые стойки; внутри шатра находятся места для зрителей, необходимые технические приспособления, закулисная часть.Шапито появились в 30-е гг. 19 в. (Летний цирк, Елисейские поля, Париж). Шапито получили широкое распространение в США, затем в др. странах. В России первое шапито было установлено в Москве в Нескучном саду (1830). В дореволюционной русской провинции работали главным образом передвижные цирки-шапито.
Цирковое искусство намного старше, чем собиравшие тысячи зрителей римские зрелища. Впервые (3500 лет до н.э.) оно появилось в Китае. Китайские циркачи демонстрировали в основном эквилибристику, акробатические и гимнастические номера, а также жонглирование. Именно этими номерами китайцы знамениты и по сей день. Китайский цирк — зрелище, в котором артисты демонстрируют немыслимую гибкость тела. Однако в китайском цирке не бывает дрессированных животных.
В Европе цирковое искусство расцвело в средние века, когда появились странствующие циркачи и артисты. Их выступления проходили на больших аренах, в шатрах или просто на городских улицах во время ярмарок и народных гуляний. Особенный восторг публики вызывали канатоходцы, исполняющие опасные номера, удерживая равновесие на канате, натянутом прямо над улицей между крышами домов. В странствующих труппах были также жонглёры, пожиратели огня, мимы и комедианты.
Цирк в привычном нам виде появился только в XVIII в. Первый стационарный цирк, где регулярно проходили выступления артистов и дрессированных животных, был построен в 1772 году англичанином Ф. Астлеем в Великобритании. Вскоре — после того, как был сконструирован складной шатёр в форме конуса или эллипса, названный шапито — начала развиваться традиция странствующего цирка. А французское слово шапито стали употреблять для названия самого странствующего цирка, путешествовавшего с выступлениями из города в город.
Модельный ряд шапито очень широкий, но принцип построения одинаковый - обеспечение максимальной мобильности и надежности конструкции при визуальной привлекательности. На нашем производстве в Москве мы изготавливаем любые конструкции цирков-шапито, помогая заказчику в формировании неповторимого, эксклюзивного образа шапито.
Непосредственно конструкция цирка шапито включает в себя:
Сотрудники ПРАЙМ-ТЕНТ имеют 14-ти летний опыт в проектировании и изготовлении цирков-шапито. Каждый новый шапито, изготавливаемый нами, воплощает в себе опыт и полезные наработки предыдущих конструкций.
Более детальную информацию об изготавливаемых нами шапито можно получить по ссылке.
Рассмотрим более детально основные элементы цирка-шапито:
Купол шапито - наиболее важный элемент конструкции. Помимо архитектурной привлекательности, он должен быть прочным, удобным в монтаже и износостойким. Цирковые материалы (“теза”), используемые нами для изготовления купола и юбок (стен) - только от ведущих европейских производителей.
В качестве материала цирковой тезы применяется армированный трехслойный ПВХ тент с защитным полимерным атмосферостойким лаком, продлевающим срок службы шапито в условиях влажности и воздействия УФ, абразива и микроорганизмов. Широкая цветовая гамма тентовых материалов позволяет изготавливать цирки всевозможных расцветок. Внешняя поверхность тезы имеет яркие цвета, нижняя поверхность, как правило, синий цвет. Кроме того мы наносим на внешнюю поверхность купола цирка аппликацию ПВХ в виде разнообразных узоров.
Практически все цирковые тезы выполняются из ПВХ материала непрозрачного для солнечного света чтобы исключить помехи в работе сценического света. У нас Вы можете купить купол шапито любой сложности исполнения и расцветки.
Для изготовления купола шапито мы заказываем высококачественную тезу у следующих производителей: Serge Ferrari (ПВХ Precontraint 702), Mehler Texnologies (ПВХ Valmex FR 700 duo opak - type I), Sioen Coating (ПВХ B8263 opak).
Опорно-вантовые конструкции рассчитаны т.о., чтобы при минимальных массогабаритных показателях обеспечивать устойчивость к проектным нагрузкам. Многолетний опыт позволяет нам обеспечить удобство в сборке и монтаже как мачт, так и всех элементов опорно-вантовых конструкций. Конструктивно шапито может выполняться, как мобильный тентовый шатер по различным схемам построения. Наиболее широкое распространение получили цирки-шапито с двумя и с четырьмя мачтами. Зачастую применяются и вспомогательные шторм-стойки, либо вантовые оттяжки купола. В ПРАЙМ-тент можно купить металлоконструкции как с лакокрасочным покрытием, так и обработанные горячим цинком. Растяжки мачт, рунд-стоек, тросы колосника, межмачтовые тросы выполняются с опрессованными наконечниками и комплектуются всем необходимым такелажем.
Внутреннее наполнение цирка — зрительный зал, манеж, форганг выполняются с учетом пожеланий наших заказчиков. Зал - по количеству посадочных мест, возможного их исполнения (лавочки, пластиковые или мягкие сиденья), количеству рядов. Манеж — по его диаметру и дизайну. Форганг — по дизайну и размерам, по вариантам исполнения (для артистов и для входа зрителей) с возможным размещением на последнем свето- и звукооператоров.
Сопутствующие шатры и павильоны являются неотъемлемой частью цирка-шапито. Их размеры, дизайн, конфигурация определяются заказчиком с учетом наших рекомендаций в удобстве последующей их эксплуатации.
Статья
Современная тентовая архитектура
Тентовая архитектура – незаслуженно забытый, но активно возрождающийся вид зодчества, пожалуй, самый древний из всех известных человечеству. Его отличительной особенностью является использование текстиля — так называемых архитектурных тканей или мембран, в качестве строительного материала для стен и крыш. По сравнению с более традиционными материалами архитектурные ткани имеют целый ряд как эстетических, так и функциональных преимуществ. В настоящее время многообразие доступных конструктивных решений и высокое качество современных тканей выводят этот вид архитектуры на новую ступень развития.
Когда-то, давным-давно, норы, пещеры и прочие естественные убежища, верой и правдой служившие примитивным предкам современного человечества, перестали устраивать первых обладателей разума. Потребность в творческом переосмыслении окружающей действительности выразилась в строительстве первого шалаша — несколько жердей образовывали каркас, на который натягивались обработанные шкуры животных. Такой мобильный дом был легок и надежен и, несмотря на то, что последующие века поместили в копилку человеческих достижений множество изысканных архитектурных шедевров, этот тип построек сохранился и даже готов претендовать на место в авангарде современной архитектуры. С поправкой на то, что для моделирования каркасов в настоящее время используется новейшая вычислительная техника, а для их покрытия – долговечные синтетические ткани.
Эдмунд (Тед) Хапполд – основатель бюро Happold Engineering, ставшего впоследствии одной из крупнейших европейских инжиниринговых компаний. До основания собственной компании архитектор работал в фирме Arup, где приобрел отличный опыт – эта организация занималась расчетами по таким «громким» проектам, как Сиднейский оперный театр и Центр Помпиду. На протяжении более чем 20 лет «коньком» Happold Engineering являлась разработка конструктивных и инженерных проектов различных большепролетных покрытий. Знаменитые торговые павильоны, построенные в западногерманском городе Манхейм в 1973-1975 гг., – удачный пример сотрудничества Теда Хапполда и Отто Фрая.
Объекты тентовой архитектуры имеют целый ряд несомненных преимуществ: низкую удельную себестоимость, малый удельный вес, возможность легкой трансформации и большую свободу в формировании пространства. Пластичная тентовая ткань позволяет легко моделировать сложные поверхности, при этом она совместима с большинством традиционных материалов — сталью, алюминием, стеклом, пластиком, бетоном, камнем, деревом. В тщательно продуманном объекте тентовый материал хорошо противостоит ветровым нагрузкам, не меняет форму, не вибрирует, не издает посторонних звуков, а если его сделать прозрачным, то можно сэкономить на освещении внутренних помещений и создать в них комфортный микроклимат.
Развитие современной тентовой архитектуры неразрывно связано с совершенствованием производства тентовых тканей. Центрами инновационных технологий изначально были Германия и США. Позже к ним присоединился Ближний Восток (Саудовская Аравия, Кувейт, Катар) и некоторые азиатские страны (Япония).
Во второй половине XX в. в Германии на смену монументализму, который был свойственен эпохе Гитлера, пришли новые архитектурные тенденции. «Антимонументализм» Отто Фрая, более живой и близкий к человеку стиль, в рамках которого ожила и приобрела популярность тентовая архитектура, вызвал живой отклик в обществе. Популярность «антимонументализма» в Германии обусловила всплеск развития химической промышленности страны, особенно это коснулось компаний–производителей синтетических волокон. Яркий пример – концерн Hoechst AG, объединяющий 250 компаний в 120 странах. Германия до сих пор является лидером в этой области – там базируются важнейшие производства архитектурных тканей, такие как Vector Foiltec, Toray, Covertex.
В Великобритании тентовая архитектура стала развиваться несколько позднее благодаря работам Теда Хапполда (Ted Happold).
В начале 1970-х тентовые кровли стали использовать японцы. Посетители выставки «Экспо-70» в Осаке смогли увидеть первое крупномасштабное воздухоопорное строение, возведенное корпорацией Taiyo Kogyo. Эта организация, занимающаяся проектированием и возведением объектов тентовой архитектуры, а также разработками и изготовлением новых архитектурных тканей, в основном использует для своих проектов высококачественное тканое стекловолокно, покрытое тефлоном. Такая комбинация материалов делает ткань долговечной, полупрозрачной и отчасти самоочищающейся. Ткань отвечает всем требованиям к механической прочности и огнестойкости, созданные с ее помощью здания выдерживают серьезные снеговые нагрузки.
Традиционно популярны тентовые кровли и во Франции. Там лидером отрасли является компания Ferrari architecture. На станциях TGV (скоростная железнодорожная система) каркасно-тентовые и вантовые конструкции с материалами Ferrari architecture используются как для обустройства перронов и виадуков, так и в виде кровли внутренних, капитальных помещений. Например, в зале ожидания станции в Пуатье арочные рамы окон, расположенных у верхней кромки стен, служат основой для тентовой ткани – так получился остроумный компромисс между классической архитектурой и хай-тек. В Страсбурге на базе вантово-тентовой системы построена автобусная станция. На обширной площади установлены четыре стальных опоры, масштабом напоминающие прожекторные мачты стадионов. Каждая из вантовых мачт держит по четыре купола.
Павильон Западной Германии на международной выставке «Экспо-67» в Монреале
Отто Фрай, всемирно известный немецкий архитектор. В 1954 г. он защитил докторскую диссертацию на тему «Подвесные тентовые перекрытия». В 1952 г. молодой архитектор открыл собственное бюро в Целендорфе, а в 1957 г. основал Центр разработки облегченных конструкций.
Отто Фрай был пионером в области так называемой бионической архитектуры. В 1961 г. в Штутгарте он собрал группу единомышленников под названием «Биология и строительство». Вместе с биологами и инженерами из Политехнического института он хотел разобраться, как происходит строительство тканей и оболочек живых организмов, а потом соединить эти знания с существующими технологиями. Рассматривая скорлупки диатомей и паутину, исследователи обнаружили очевидное сходство с собственными разработками.
Фрай прославился в 1960-1970-х гг. созданием павильона ФРГ на Всемирной выставке в Монреале и Олимпийского стадиона в Мюнхене, где он использовал мембранные и эластичные конструкции, главное достоинство которых — легкость и прозрачность. Откликнувшись на экологическую тематику, ставшую главной на Всемирной выставке 2000 г. в Ганновере, он вместе с японским коллегой Шигеру Баном придумал оригинальную конструкцию павильона Японии. Его стены и крыша сплетены из множества бумажных трубочек, а сверху этот похожий на гигантские соты полукруглый каркас покрыт светопропускаемой бумажной мембраной.
В исторические ансамбли вантовые шатры тоже вписываются. Популярный объект – патио – внутренние дворики. Например, патио Международного института искусств в Грийоне перекрыт тканью серии Soltis. Эта разработка Ferrari architecture имеет обширный диапазон функций и фактур. Например, SOLTIS 99 идет на изготовление солнцезащитных штор: одна сторона этой ткани покрыта алюминием.
В конце 1970-х – начале 1980-х наступила новая эра в развитии тентовых конструкций. В стремительно меняющихся условиях развития западной экономики срок службы архитектурных тканей, ограниченный 20-35-ю годами, был вполне приемлем. Спустя десятилетие после мюнхенской олимпиады 1972 г., огромная тентовая кровля (425 250 м2) из стекловолокна с тефлоновым покрытием была создана для терминала аэропорта в арабском городе Jeddah (так называемый хадж-терминал, который принимает тысячи паломников со всего мира).
У тентовых конструкций есть немалые перспективы даже в Сибири. Один из лидеров российской текстильной архитектуры, фирма «Т+Т», успешно работает в Новосибирске. Фирма использует только высококачественные материалы с международной репутацией – бельгийский полимерный текстиль SIOEN и TIS и, конечно же, знаменитые ткани Ferrari. Габаритный разброс изделий огромен – от шатров уличных кафе до концептуальных построек, являющихся архитектурными объектами городского масштаба. Примеры такого рода – кафе «Маячок»; кафе «Театральное», внесшее новую, необычную ноту в облик главной площади Новосибирска; 35-метровая пирамида в Ханты-Мансийске, выдержавшая 50-градусные морозы.
Мембранные конструкции можно классифицировать следующим образом:
Этот вид конструкций характеризуется наличием несущего каркаса, изготовленного, как правило, из металла, дерева или пластика. Ткань выкраивается плоскими участками с учетом геометрии каркаса, однако натяжение происходит только в одном направлении. В результате ткань имеет возможность совершать колебания под воздействием ветровой нагрузки и со временем выходит из строя.
Предварительно напряженные мембранные конструкции с поверхностями отрицательной гауссовой кривизны
Они отличаются тем, что кривизна разных участков поверхностей имеет разные знаки. Предварительное напряжение в таких конструкциях достигается путем искривления опорного контура, оттягиванием вверх или притягиванием вниз промежуточных опорных точек. Для обеспечения равного напряжения во всех точках и направлениях площадь поверхности должна быть минимальной. Такие формы оболочек отличаются высокой стабильностью и хорошо противостоят статическим и динамическим нагрузкам.
1. Вантово-тентовые покрытия имеют мягкие оболочки одинарной или двоякой кривизны, подкрепленные по всей поверхности и по краям системой тросов (вант), причем оболочка и тросы работают совместно. В этих конструкциях мягкая оболочка совмещает несущие и ограждающие функции.
2. Байтовые покрытия имеют основную несущую конструкцию в виде системы тросов (вант). Заполнение ячеек тросовой сетки (листовое, тканевое или пленочное) воспринимает только местные нагрузки и выполняет главным образом функции ограждения.
Воздухоопорные конструкции относятся к предварительно напряженным, однако с тем отличием, что кривизна поверхностей одинакова во всех направлениях. Предварительное напряжение создается в замкнутом пространстве повышенным давлением воздуха.
Владислав Мартьянов, коммерческий директор ООО «ЖилГражданСтрой» Принято думать, что тентовая архитектура – не для российского климата. Однако это не так. Современные высококачественные архитектурные ткани способны успешно выдерживать любые капризы погоды. Например, уже более 12 лет без проблем и нареканий в крайне сложных климатических условиях эксплуатируется Soltis® от компании Ferrari на здании аэропорта Гардемоэн, в Осло. Аэропорт находится на плато, где часто дуют ураганные ветры. Близость к морю означает приток насыщенного солью и влагой воздуха, не говоря уже о том, что зимой температура воздуха опускается до -30 °С. Российские зимы в некоторых регионах гораздо менее суровы, поэтому перспективы отечественного рынка архитектурных тканей широкие. Но пока менталитет наших соотечественников, а также российская нормативная база ограничивают их применение. Поэтому сейчас мы выводим на рынок инновационный продукт Ferrari architecture — Stamisol® FT 381, — ориентированный на применение в качестве материала для вентилируемых фасадов. Данный материал позволяет осуществить невообразимые идеи и задумки архитекторов. Текстильные мембраны имеют большую цветовую гамму, а возможность нанесения цветопечати на материал позволяет придать зданию неповторимый вид и стать большим визуальным средством общения.
Технология производства воздухоопорных конструкций была разработана и запатентована компанией Asati в 1961 г., и в настоящее время эта организация является лидером в области проектирования и производства воздухоопорных сооружений спортивного, развлекательного и общественного назначений. За это время построено несколько тысяч сооружений, перекрывающих спортивные залы, бассейны, стадионы, теннисные корты, кафе, торговые помещения и различные игровые площадки. Например, футбольный стадион университета Рутгерс, спортивный двухуровневый комплекс Техасского университета общей площадью 9 300 м2 и высотой купола 18 м или стадион бейсбольной лиги в Нью-Йорке площадью свыше 6 га.
На сегодняшний день не только в мире, но и в России применение воздухоопорных сооружений весьма разнообразно. Они могут использоваться:
• в качестве спортивных сооружений, например, для организации всесезонной эксплуатации теннисных и хоккейных кортов, крытых катков, бассейнов, футбольных, волейбольных, баскетбольных и других площадок, тренажерных и фитнес-залов, для тренировок легкоатлетов, для крытого картинга;
• для организации временных сооружений при проведении выставок, ярмарок, цирковых выступлений;
• для организации мобильных зданий медицинского и специального назначений для ликвидации последствий стихийных бедствий и вооруженных конфликтов;
• в качестве складских помещений, овоще- и зернохранилищ, коровников, свинарников;
• в качестве станций техобслуживания, гаражей, для укрытия различного рода техники от холода, осадков и прямых солнечных лучей;
• для размещения временных производственных помещений, цехов, строительных площадок;
• как кинотеатры и концертные залы (широко применяются в Европе);
• в качестве киностудий и съемочных площадок.
Наиболее простыми формами воздухоопорных сооружений являются сопряженные цилиндрические и сферические поверхности. Но возможны конструкции более сложных гиперболических и параболических форм — технология воздухоопорных зданий позволяет реализовать самые невероятные архитектурные идеи.
Воздухоопорная конструкция представляет собой гибкую оболочку из прочной армированной ткани без металлических конструкций, герметично закрепленную на фундаменте. Внутрь оболочки с помощью вентиляторов поступает воздух, создавая избыточное давление, которое является опорой для здания. Поддержание постоянного давления внутри сооружения обеспечивается специальным оборудованием, по необходимости обеспечивающим обогрев или кондиционирование. Вследствие создаваемого внутри оболочки избыточного давления сооружение постоянно стремится «оторваться» от поверхности земли, и именно это избыточное давление должен компенсировать фундамент: анкерный, балластный или ленточный. Площадка под установку воздухоопорного сооружения может быть как естественной (например, асфальт), так и искусственной (специально подготовленная накрываемая площадь), но она, по возможности, должна быть ровной. Очень часто воздухоопорные оболочки размещают на крышах обычных построек в качестве дополнительного этажа (для экономии пространства).
Воздухоопорные конструкции обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными постройками из дерева, кирпича и бетона. Купол из прочной тканевой оболочки средних размеров со всем необходимым техническим оборудованием, способный накрыть футбольное поле, возводится за три дня. Его можно снимать в летний период и переставлять на другие объекты. Технология монтажа и демонтажа конструкций настолько проста, что владелец может делать это самостоятельно с помощью небольшой бригады рабочих.
У воздухоопорных сооружений, в отличие от капитальных, отсутствует вероятность спонтанного обрушения (в силу малого удельного веса: 2-4 кг/м2 против 150-170 кг/м2 у ж/б конструкций). Даже при довольно больших разрывах оболочка медленно сдувается в течение 30-40 мин, позволяя своевременно эвакуировать находящихся в ней людей. Покрытия из ПВХ-тканей, в отличие от железобетона и металла, не подвержены коррозии, а индифферентность к действию хлора делает их пригодными для монтажа бассейнов.
Пневмолинзы и пневмопанели используются как конструктивные элементы в виде арок, стержней, стоек, балок, стеновых панелей и элементов кровли. Давление воздуха в оболочках создается компрессорами и периодически поддерживается. К таким элементам предъявляются высокие требования по герметичности оболочек.
Идея использовать для перекрытия помещений «воздушные баллоны» была впервые выдвинута и запатентована У. Ланчестером в 1917 г. Как не раз бывало в истории техники, этой идее суждено было осуществиться лишь 30 лет спустя, а еще через 10 лет она завоевала широкое признание. В 1945 г. американский инженер У. Бэрд, не будучи знаком с работами Ланчестера, занялся практическим освоением пневматических конструкций и силами созданной им в Буффало (США) фирмы «Бэрдэр» успешно выстроил сотни сооружений, в том числе выставочные залы, мастерские, зернохранилища, склады, радарные купола, плавательные бассейны, теплицы и зимние строительные тепляки.
В качестве основы текстильных материалов для архитектурного применения используют преимущественно полимерные волокна — полиэфирные (гризутеч, диолен, тревира), полиамидные (дедерон, перлон, нейлон) и полиакрил- нитриловые (ПАН, дралон). Также применяют стеклянные и металлические волокна. Ткань, сплетенную из этих волокон, обычно покрывают поливинилхлоридом (ПВХ), фторопластами (ПТФЭ, ЭТФЭ), полиуретаном, полиизобутиленом, полихлоропреном, сульфохлорированным полиэтиленом, бутилкаучуком и др. В особых случаях возможно применение напыляемых фольговых металлических покрытий. Финальная стадия изготовления архитектурной тентовой ткани — нанесение конечного покрытия – например, фторидного лака, который увеличивает устойчивость ткани к действию УФ-излучения и препятствует быстрому намоканию.
Более 90 % всех тканей, используемых в современных архитектурных проектах, составляют ПВХ-, ПТФЭ- и ЭТФЭ-мембраны.
Этот тип материала получил широкое распространение с начала 1950-х гг.
Обычно усилие, достаточное для разрыва полоски ткани ПВХ/полиэстер шириной 5 см, составляет 300-600 Па, но в настоящее время возможно конструирование более стойких материалов, для которых этот параметр равен 1000 Па. Этот относительно тонкий материал (0,7–1,2 мм) имеет низкие теплоизоляционные свойства, зато его легко можно сделать негорючим и холодоустойчивым. Ткани, покрытые ПВХ, вполовину дешевле текстиля, покрытого ПТФЭ, однако они не такие долговечные. Способность восстанавливать свою форму после сгибания делает такие ткани незаменимыми для возведения демонтируемых сооружений. Ткани ПВХ/полиэстер обладают хорошей эластичностью – под нагрузкой они способны без разрыва удлиняться более чем на 30 %. Выразительные свойства этого материала также достаточно богаты – ПВХ может быть окрашен в любой цвет в массе, кроме того, на его поверхность можно наносить различные рисунки. Поверхность ПВХ-тканей дополнительно покрывают специальными составами и лаками для защиты от солнечной радиации, плесени и старения. Путем введения специальных добавок можно варьировать свойства материал – например, усиливать противопожарную защиту и стойкость к холоду. Срок службы ПВХ-тканей, не обработанных дополнительными средствами, составляет 5-7 лет, в случае нанесения защитного лакового покрытия это значение увеличивается до 10-20 лет.
Наиболее распространенной технологией для соединения полотнищ ПВХ является сварка горячим воздухом или токами высокой частоты (ТВЧ).
Что касается пожарной безопасности, то ПВХ/полиэстер начинает растягиваться при температуре около 70-80 °С, а швы разрушаются примерно при 100 °С. При 250 °С в непосредственной близости от источника огня ПВХ- мембраны плавятся, создавая в монолитном покрытии отверстия для отвода тепла и дыма. ПВХ – пожароустойчивый материал, его горение прекращается при затухании источника пламени, он не образует горящих капель.
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) известен как тефлон. Все наслышаны о его уникальной прочности, химической инертности и способности к самоочищению.
Несмотря на то, что ПВХ/полиэстер и ПТФЭ/стекловолокно имеют одинаковую прочность на разрыв, между этими материалами есть принципиальные различия.
ПТФЭ/стекловолокно — гораздо более дорогая ткань, она менее эластична и не устойчива к изгибам и складыванию, что приводит к появлению трещин и самоизносу покрытия. Однако это, скорее, недостатки основы, а не полимера. Несомненным достоинством материала является его долговечность – внешний вид и основные физико-химические свойства комбинированного покрытия не изменяются в течение, как минимум, 25 лет. Все это время оно успешно противостоит неблагоприятным условиям окружающей среды — перепадам температур и влажности, воздействию УФ-излучения и химических агрессоров. Также как ПВХ-ткани, синтетические основы, покрытые ПТФЭ, могут быть полупрозрачными и хорошо рассеивать свет.
Стекловолокно с покрытием из силикона – более дешевая альтернатива. Следует лишь учесть, что силикон является легкоплавким материалом, а значит, он способен легко менять свой внешний вид в жарком климате.
Для сваривания фторопластов (PTFE и ETFE) используют термопрессы.
PTFE/стекловолокно выдерживает температуру до 1000 °С, пожаростойкость мембраны ограничивается лишь стойкостью швов, которые начинают разрушаться при 270 °С. Если PTFE-ткань применяют для отделки интерьеров, то для сокращения токсичных выделений при температурах свыше 400 °С следует использовать спринклерные системы или системы механической вытяжки.
В то время как ПТФЭ нашел свое место в архитектуре в 1970-х гг., прозрачный ЭТФЭ (в двойных и тройных пневмоконструкциях) используется лишь с середины 90-х.
Пленками ЭТФЭ ламинируют стекловолоконные ткани и металлические сетки, в такой комбинации они защищают основу от всех видов климатических воздействий. Благодаря тому, что ЭТФЭ пропускает 95 % света, этот материал пригоден для монтажа светопрозрачных кровель в виде пневмолинз и пневмопанелей.
ЭТФЭ – самый популярный и перспективный текстильный материал современности. Среди всех фторсодержащих полимеров, используемых в архитектуре, он обладает максимальной стойкостью на разрыв. Например, THV-пленка — тройной сополимер тетрафторэтилена, гексафторпропилена и винилиденфторида -подходит только для небольших пролетов: размером не более 1,5-2 м. Объекты, принесшие ЭТФЭ всемирную известность, – это, прежде всего, ботанический сад «Эдем» в Корнуэлле, Национальный космический центр в Гримшоу, а также ряд олимпийских объектов в Пекине: «Водяной куб» и «Гнездо птицы». Новейшая технология использования пленок ЭТФЭ – формирование своеобразных 2-5 слойных «подушек», внутри которых с помощью специальной аппаратуры поддерживается избыточное давление воздуха – 200-1000 Па. «Подушки» закреплены в алюминиевых рамах-профилях. Длина цепи подушек может достигать 30 м, однако максимальная ширина пленки составляет всего 1,55 м. Для улучшения тепло- и звукоизоляционных свойств внутри «подушки» предусматривают промежуточный слой пленки, не несущий нагрузки, однако обеспечивающий повышение коэффициента теплопередачи до 2 Вт/м2.К.
Сравнительные характеристики архитектурных тканей
Химически инертная пленка ЭТФЭ не подвержена влиянию УФ-излучения и атмосферных загрязнений, а исключительно малый удельный вес пленки (от 2 до 3,5 кг /м2) позволяет покрывать неограниченно большие пролеты. ЭТФЭ – полностью перерабатываемый материал с самоочищающейся прозрачной либо цветной поверхностью, на которой можно печатать. Прозрачность, кстати, можно изменять, нанося разнонаправленную «штриховку» на внутренние и наружные слои и регулируя давление в подушках. Таким же образом подушки можно заставить менять цвет – это решение реализовано на стадионе «Альянс-арена» в Мюнхене.
Еще во времена Средневековья была известна технология вплетения в ткань серебряных и золотых нитей. Обилие золотой парчи дало название месту мирных переговоров Генриха VIII Английского и Франциска I Французского, проходивших с 7 июня по 24 июня 1520 г., и самой этой встрече: из-за необыкновенной роскоши свиты обоих королей это место было названо «Лагерем золотой парчи».
Сейчас металлизированные ткани менее экзотичны и чаще всего содержат круглую, плоскую или профилированную проволоку из нержавейки, титана, хромовой или хромо-никелевой стали. Они применяются, в основном, для солнцезащиты фасадов, а также для защиты от электромагнитного излучения.
В сотрудничестве с немецким производителем GDK архитектор Доминик Перро использовал длинные листы металлизированной ткани для своего проекта Национальной библиотеки в Париже (1989-1995 гг.). Архитектор превратил ее интерьер в метафизический ландшафт, украшенный более чем 30 000 м2 свободно драпирующейся ткани. Чуть менее зрелищный пример — Инженерная школа в Марн-ла-Валле, того же архитектора. В обоих случаях, Доминику Перро удалось разглядеть в металлизированных тканях эффектный, устойчивый, пластичный материал, способный мягко моделировать любые вообразимые формы.
В 2005 г. на ярмарке потребительской электроники в Берлине группа специалистов, возглавляемая Мартином Краусом из компании Royal Philips Electronics (Нидерланды), представила на суд потребителей мягкую и гибкую ткань со встроенными в ее состав светодиодами. Использование различных датчиков, а также технологий беспроводной связи, таких как Bluetooth, делает эту ткань в некотором смысле интерактивной. Прототипы Крауса получали энергию от обычных батареек формата АА, но в настоящее время исследователи разрабатывают переносные гибкие батареи, которые перезаряжаются при движении.
Проблема всех легких сооружений, наиболее остро вставшая во время Олимпийских игр в Мюнхене, это освещение и вентилирование помещений. Новые ткани же делают сам материал кровли или навеса излучающей средой. Там, где требуется высокоэффективное освещение, ткани со встроенными светодиодами, скорее всего, не смогут заменить традиционных технологий, но там, где нужно создать мягкое диффузное объемное освещение, их использование может стать изящным и стильным решением вопроса.
Особенности применения тканей для монтажа кровель
В последние годы общепризнан факт, что тепловая характеристика здания в целом зависит от теплоемкости его наружных ограждений
Текстильные материалы, применяемые для кровельных покрытий, не обладают высокими теплоизоляционными показателями, поэтому необходимые теплотехнические свойства ограждения должны быть обеспечены соответствующими конструктивными мероприятиями. Применяют, например, двухслойные кровельные оболочки, полости в которых заполняют легким теплоизоляционным материалом — стеклянной или минеральной ватой либо пенопластом (вспениваемым из жидкой композиции). При этом следует обеспечивать необходимую гидро- и пароизоляцию внутренних пространств.
