معماری غشایی

معماری غشایی چیست؟

سازه غشایی سازه ای با سطحی انعطاف پذیر و نازک است (آن را غشاء می نامیم) که بار را از طریق نیروی کششی انتقال می دهند. این نوع از سازه ها در اشکال مختلف به کار می روند که عبارت است از: سازه های بادی، سازه های چادری و گنبدهای کابلی. در این سه نوع ساختار غشاء با کابل ها، ستون ه و سایر اعضای سازه ای کار می کند تا در نهایت فرم مورد نظر شکل بگیرد. سازه های معماری غشایی معمولا به عنوان سقف به کار می روند و علاوه بر تولید فرم های زیبا از لحاظ اقتصادی برای پوشش دهنه های بزرگ مقرون به صرفه هستند. سازه های معماری غشایی علاوه بر اینکه ساختارهای سازه ای هستند می توانند در قالب عناصر غیر سازه ای در طراحی داخلی و معماری هم کاربرد داشته باشند.

معماری غشایی

معروف ترین آثار معماری غشایی

از نمونه های مطرح سازه های معماری غشایی می توان به ترمینال فرودگاه دنور(۱۹۹۵) اشاره کرد که سقف آن را پوسته کشیده از تیرک های فلزی تشکیل می دهد. سازه مشابه دیگر O2 در لندن (گنبد هزاره) است که سازه غشایی تحت کشش با قطر ۳۲۰ متر است و یکی از بزرگ ترین گنبدها از این نوع در جهان می باشد.در استادیوم ملی بیجینگ نیز فضای بین عناصر سازه ای با شیشه پوشانده شده با فیبر PTFE و فویل ETFE پر شده است. ساختمان مهم دیگری که در این سایت قرار دارد مرکز ورزش های آبی بیجینگ است که برای المپیک تابستانی ۲۰۰۸ ساخته شده است. این ساختمان همانند یک باشگاه ورزش های آبی عمل می کند نمای آن تماما با ۱۰۰۰۰۰مترمربع از کوسن هایی از فویل PTFE که به صورت تصادفی کنار هم چیده شده اند و ساختاری حباب مانند ایجاد کرده اند پوشیده شده است.

سازه های معماری غشایی چادری

ساده ترین نوع سازه های چادری معماری غشایی ، چادر هایی هستند که همه ما با آنها آشنا هستیم. قدمت این نوع از سازه به چادرهای عشایر می رسد که با ساختار سنتی و بومی طراحی شده اند. این نوع سازه ها ساختارهایی هستند که تنها نیروهای کششی را تحمل می کنند و تحمل نیروهای فشاری را ندارند. این سازه ها را می توان در دسته سازه های پوسته ای نازک طبقه بندی کرد. سازه های چادری معمولا با عناصر کشیده شده تا تحت فشار مانند تیرک ها تا تیرها و حلقه های تحت کشش حمایت می شوند. سازه های چادری با گذشت زمان ساختاری مدرن و به روز پیدا کردند. مهندس روسی ولادیمیر شوخوف از اولین کسانی بود که محاسبات کشش و تغییر فرم این نوع سازه های غشایی و چادری را انجام داد. آنتونی گائودی در تضاد با او سازه ای کاملا فشاری برای کلیسای گوئل طراحی کرد.

معایب معماری غشایی پارچه ای

در کنار محاسن زیاد معماری غشایی از قبیل زیبایی،
حس سبکی، امکان پوشش دهانه های بزرگ، امکان ایجاد فرم های متنوع،
تامین نور طبیعی و غیره معایب یا به عبارتی نقصان هایی نیز دارند که برخی از آنها عبارتند از:
-مقاومت مکانیکی نسبتا پایین در برابر اجسام تیز و برنده.
-مقاومت فشاری نسبتا کم در برابر اجسام تیز.
-آسیب پذیر بودن در برابر بادهای شدید و در ضورت درست نبودن جوشهای
تکه های پارچه امکان بازشدن درزها در فشارهای نا متعارف وجود دارد.
-نیاز به نظافت دائمی به ویژه در شهرهایی با آلودگی هوای زیاد می باشد.
-طول عمر مفید کمتر نسبت به سازه هایی که با مصالح ساختمانی ساخته شده اند.

تاثیر معماری غشایی در صنعت ساختمان

این نوع از سازه هابا ورود به صنعت ساختمان امکان پوشش دهانه های بزرگ با فرم های نسبتا آزادتر را فراهم کردند. ساختارهای چادری امکان ورود نور طبیعی به بنا را فراهم می کردند در ضمن سایبان هایی زیبا در فضای باز در ابعاد بزرگ ایجاد کردند که جایگزین سازه های سنگین شدند.نکته بسیار مهم در مورد ‌سازه‌های معماری غشایی یا کششی این است که همیشه باید در کشش باشند‌. در غیر این صورت با وزش باد، مانند پارچه‌ای لخت و رها‌، چین و چروک برداشته و قسمت‌های مختلف آن‌، آنچنان به هم کوبیده می‌شوند که از بین بروند. در سازه‌ های غشایی وجود چروک نشانه عدم وجود کشش، و وجود پارگی نشانه وجود کشش بیش از حد است. تاثیر باد را در طول بر پایی سازه‌ های غشایی و تثبیت وضعیت پایداری نهایی آن نباید نادیده گرفت‌.