Въведение в структурата на архитектурната мембрана

Кабелно-мембранната структура е пространствена структура, която може да издържи на определени външни натоварвания чрез образуване на стабилна извита повърхност с високоякостни гъвкави филмови материали при напрежение и компресия на други материали. Той е със свободна форма, лек, мек, пълен с мощност, забавящ горенето, лесен за правене, бърз за инсталиране, енергоспестяващ, лесен за конструиране и безопасен за използване. Поради това се използва широко по целия свят.
Като нова форма на архитектура, сградите с мембранна структура започват да се появяват в международен план през 50-те години на миналия век и имат история от повече от 40 години. Особено след 70-те години на миналия век приложението на мембранни структури се разви бързо. Появата на мембранните структури предоставя на архитектите нови възможности отвъд традиционните архитектурни модели.
Мембранната конструкция използва мембранни материали вместо традиционните строителни материали, а теглото й е само една тридесета от тази на традиционните сгради. Освен това мембранната структура може фундаментално да преодолее трудностите, срещани от традиционните структури в сгради с голям обхват (неподдържани) и може да създаде огромно безпрепятствено визуално пространство. Той има предимствата на свободна форма, лек, забавящ горенето, лесен за изработка, бърз за инсталиране, енергоспестяващ, лесен за конструиране и безопасен за използване, така че се използва широко по целия свят. Също така си струва да се спомене, че под слънчевата светлина вътрешността на сградата, покрита с мембраната, е пълна с естествена дифузна светлина, без силен контраст между осветената повърхност и сянката, а визуалната среда на вътрешното пространство е отворена и хармонична. През нощта светлините в сградата осветяват нощното небе през мембраната на покрива, а формата на сградата показва ефект на сън. Тази структурна форма е особено подходяща за големи стадиони, входни коридори, скици, обществени площади за отдих и развлечения, изложбени зали, търговски центрове и други области.
Структурата на опънната мембрана (Tesioned Membrane Structure) разчита на напрежението на опън на самата мембрана и опорните пръти и кабели, за да образува система от механизми. Под слънчевата светлина вътрешността на сградата, покрита с мембраната, е пълна с естествена дифузна светлина, без силен контраст между осветената повърхност и сянката, а визуалната среда на вътрешното пространство е отворена и хармонична. През нощта светлините в сградата осветяват нощното небе през мембраната на покрива, а формата на сградата показва ефект на сън. Опънащата мембранна структура е особено подходяща за изграждане на покриви на градски знакови сгради, като спортни и развлекателни обекти, търговски центрове и ресторанти, които изискват рекламни ефекти. Транспортният възел на града е ключова сграда от жизнената линия на града. Функцията му за използване изисква знаците на всяка съставна единица на сградата да бъдат ясни. Ето защо през последните години все повече и повече такива сгради са възприели мембранни конструкции. Срокът на експлоатация на архитектурните мембранни материали е повече от 25 години. По време на употреба механичната форма на материала може да остане стабилна под действието на натоварване от сняг или вятър. Центърът за студентски дейности на университета Ла Верн в Калифорния, САЩ, построен през 1973 г., е 23-годишна сграда с мембранна структура на опън. Тестовете за проследяване и натоварването на материалите и експериментите с ускорено изменение на климата доказаха, че механичните свойства и индикаторите за химическа стабилност на нейните мембранни материали са намалели с 20% до 30%, но тя все още може да се използва нормално. Повърхността на мембраната е гладка и еластична. Изключително трудно е прахът и химическите частици в атмосферата да полепнат и да проникнат. След като бъде измита от дъждовна вода, архитектурната мембрана може да възстанови първоначалната си чиста повърхност и пропускливост на светлина.