پوشش سطوح بزرگ با استفاده از سازه های غشایی در سال های اخیر به شدت مورد استقبال کارفرمایان در سراسر جهان قرار گرفته است. امکان استفاده از دهانه های بلند و ستون های بسیار کم، سرعت اجرا، راحتی نصب، دوام برخی از ویژگی هایی است که این سازه باعث استقبال از سازه غشایی شده است. سازه های پیلی کربنات و سازه پارچه ای روکش PVC دو نوع از رایجترین انواع سازه های غشایی می باشد. در ایران استفاده از سقف های پلی کرینات برای سایبان انبارها، پوشش استخر و سقف پارکینگ بسیار مورد استفاده قرار گرفته. علی رغم استفاده زیاد پلی کربنات در ایران در دنیا استفاده از این محصول بسیار محدود بوده و استفاده از سازه چادری بسیار متداولتر می باشد. در این مقاله به مقایسه این دو نوع سقف پرداخته شده است. در این مقاله به مقایسه عملکرد سازه پارچه ای و پلی کربنات پرداخته در عملکرد آنها از دیدگاه مهندسی و طراحی و نصب، امکان طاحی معماری، مقاومت در برابر آتش، ماندگاری و میزان عایق بودن و امکان نورپردازی بررسی خواهیم کرد.
طراحی و اجرای سازه چادری در برابر پلی کربنات
نصب و اجرای سازه کششی نیازمند محاسبات کامل مهندسی می باشد از این رو می بایست تمامی اتصالات، فنداسیون و پیچ های رگلاژ کاملا با دقت انجام شده و طی چند مرحله نظارت انجام شود. از این رو تمامی سازه های چادری در کارگاه های مخصوص طراحی شده، سازه های فلزی و پارچه ها ساخته شده و سازه ها به صورت کاملا پیش ساخته به محل نصب منتقل می شود. از این رو سرعت نصب در سایت بسیار سریعتر بوده و تنها به بستن چند پیچ و مهره محدود می شود.
در مقابل روش اجرای سازه های پلی کربنات بر مبنای تجربه نصاب اجرا می گردد. این سازه کمتر پیش ساخته شده و معمولا در حین ساخت طراحی می شود از این مدت زمان فعالیت در محل سایت طولانی مدت تر می باشد. به دلیل عدم استفاد از محاسبات مهندسی در بسیاری موارد سازه های پلی کربنات ساخته شده بر اثر باد شدید و یا تغییرات جوی دچار مشکل می شوند.
یکی از مزیت های سازه چادری نسبت به پلی کربنات امکان ایجاد دهانه های بزرگ با تعداد بسیاری کم ستون می باشد، در مورد پوشش استخرها، سقف امفی تئاترها، سقف پارکینگ که محدودیت نصب ستون و طول دهانه بلند از اهمیت بالایی برخوردار است.
نمونه سازه چادری متحرک
مدت گارانتی چادر و سازه های آن در مورد سازه های چادری به دلیل اطمینان بالا از کیفیت ساخت و همچنین کیفیت بالای پارچه ها به دلیل وارداتی بودن آنها در اکثر مواقع بسیار بلند مدت می باشد به طوری که مدت گارانتی آنها تا ۱۰ سال نیز می باشد.
سازه پارچه ای متحرک در برابر سازه پلی کربنات ثابت
یکی از ویژگی های سازه پارچه ای نسبت به پلی کربنات امکان متحرک سازی این سازه ها به دلیل انعطاف چادر های ساخته شده در آنها می باشد. به عبارت دیگر سازه های چادری قابلیت اجرا به صورت متحرک را دارند. سازه متحرک با یک ریموت به صورت اتومات جمع شده و در ساعت هایی که نیاز به سایبان می باشد باز می شوند. استفاده از سایبان های پارچه ای متحرک در پوشش استخرها، آلاچیق های پارچه ای و سقف کافی شاپ ها بسیار متداول می باشد. در مورد متحرک سازی سازه های پلی کربناتی با توجه به جنس ورق های پلی کربنات بسیار محدود می باشد.
طرح معماری برنده مسابقه معماری سال ۲۰۰۸
امکان اجرای فرم های متنوع معماری با سازه چادری
مهمترین دلیل گسترش سازه های کششی پارچه ای در سراسر دنیا در کاربری های مهم از قبیل پوشش استخر، سایبان پارکینگ، سقف آلاچیق، امکان فرم دهی معماری این سازه ها می باشد. به دلیل فرم دهی بسیار مناسب پارچه های سازه پارچه و همچنین وجود نرم افزارهای متنوع مهندسی برای انجام محاسبات مهندسی و اطمینان از قابلیت اجرا و عملکرد آنها؛ طرح های بسیار متنوعی از سازه های پارچه ای در سراسر دنیا و ایران طراحی و اجرا شده است به طوری بسیاری از پروژه های سازه های چادری برنده مسابقات معماری در سراسر دنیا شده اند.
در مقایسه با فرم های متنوع سازه چادری، سازه های پلی کربنات با توجه به شکل ورقه ای و محدودیت در فرم دهی آنها در اشکال با تنوع بسیار پایین قابل اجراست. سقف های پلی کربنات به دلیل عدم محاسبت مهندسی و شکنندگی ورقه ها در برابر پیچیش و خمش بالا و عدم باربری در بسیاری از حالت ها دارای ظاهری بسیار یکنواخت می باشند. تقریبا تمامی فرم های سازه پلی کربنات به صورت صاف یا با کمی انحنا اجرا می گردد.
مقاومت در برابر آتش سازه پارچه ای در برابر ورق پلی کربنات
یکی از دغدغه های طراحان و کارفرمایان در رابطه با استفاده از سازه های پارچه ای نگرانی از مقاومت چادر استفاده شده در برابر آتش و قابلیت پخش شعله می باشد. پارچه های با روکش PVC عملکرد بسیار متفاوتی در برابر آتش نسبت به سایر مصالح ساختمانی دارد که در اکثر مواقع کارفرمایان و حتی پیمانکاران به خوبی از آن اطلاع ندارند. اکثر کارفرمایان دید مناسبی نسبت به جنس پارچه ندارند. این پارچه ها از جنس پلی استایرن بافته شده می باشد و دارای روکش ضخیم pvc می باشد. بهترین عبارت برای تعریف عملکرد سازه پارچه ای در برابر آتش “قابلیت اشتعال محدود می باشد”. یعنی این چادرها در صورت قرارگیری در مجاورت منبع آتش می سوزند اما به محض حذف منبع آتش متوقف می شوند به عبارت دیگر پارچه های سازه پارچه ای خود سوز نیستند.کرد
برای بررسی عملکرد در برابر آتش مصالح ساختمانی تست های متفاوتی در آزمایشگاه ها طراحی و اجرا می گردد. تست های NFPA 701 و ASTM E-84 از تست های شناخته شده در زمینه عملکرد مصالح در برابر آتش می باشد. نتایج مربوط به هر دو تست برای چادرهای سازه پارچه ای با روکش PVC قابل قبول بوده است. عملکرد این پارچه ها در حدی قابل قبول است که در بسیاری از موارد از این سازه ها برای سایبان پمپ بنزین ها ، پارکینگ ها و محیط های با احتمال آتش سوزی بالا استفاده می گردند.
ورق های پلی کربنات در مقابل آتش عملکرد نسبتا قابل قبولی دارند و به گسترش آتش کمک نمی کنند. در مقایسه با سازه پارچه ای، ورق های پلی کربنات دودزا هستند. دود ایجاد شده در آتش سوزی بسیار خطرناک می باشد و احتمال خفگی را به شدت افزایش می دهد. علاوه بر آن دودهای ایجاد شده بسیار سمی هستند و سلامت نسانها را به خطر می اندازند. ضعف دیگر ورق پلی کربنات نسبت به پارچه خمیر شدگی ورق ها در مجاورت آتش می باشد و به شدت برای افراد زیر سقف خطرناک می باشد.
پارچه ای طرح خیمه چند راس پارک آب و آتش
ماندگاری و انتقال نور سازه پارچه ای و ورق پلی کربنات
سازه های کششی پارچه ای از دوام بسیار بالایی برخوردار هستند. اگر آنها به عنوان سقف ، سایبان و آلاچیق استفاده شوند بر خلاف مصالح رایج در ساختمان و بسته به جنس پارچه بین ۱۵ الی ۳۰ سال دوام و پایداری خواهند داشت. این عمر وابسته به پارامترهایی است که در طراحی در نظر گرفته شده اند نظیر میزان دوام پارچه ، استحکام ، کشیدگی و مقاومت کششی . روکش دادن و زدن لاک و لعاب روی پارچه به آن خاصیت ضد حریق (آتش)، جذب اشعه UV خورشید ، خاصیت خود تمیز کنندگی و ثبات رنگ را می دهد. . سازه های کششی حتی بعد از سالها قرارگیری در معرض باد های شدید و تغییرات آب و هوایی شکل اولیه خود را حفظ می کنند.
یکی از تفاوت های سازه کششی پارچه ای و ورق پلی کربنات در میزان عایق بودن پارچه ها می باشد. روکش pvc پارچه ها باعث می شود در فضای باز حس یک فضای داخلی را بدهد زیرا نور طبیعی خورشید را برای محدوده زیر سازه فراهم می کنند. میزان نور عبوری از این پارچه ها به قدری است که روشنایی زیر آن را تامین می کند اما در برابر تابش های شدید آفتاب، سایه ایجاد شده در زیر سازه چادری به دلیل عایق بودن چادرها با فضای بیرون اختلاف دما داشته و در تابستان خنکتر و در زمستان گرم تر خواهد بود.
ورق های پلی کربنات در برابر آفتاب و وزش باد چنانچه درست نصب شده باشند نسبتا مقاوم می باشد. در صورتی که در دهانه های حداکثر ۱ متری اجرا شوند در برابر وزش باد و آفتاب مقاوم خواهد
بود. اما به دلیل شفافیت این ورقه ها نور عبوری از آنها بسیار شدید می باشد و علاوه بر آن خاصیت عایق بودن در این ورقه ها وجود ندارد. به عبارت دیگر ماشین ها در زیر سقف های پلی کربنات در برابر شدت آفتاب شدید چندان عایق نبوده وبه شدت گرم می شود. یکی از کاربردهای سقف ها به عنوان پوشش استخرها، نورگیرهای ساختمان می باشد. در این موارد به دلیل شفافیت این ورقه ها آشغال های روی سقف قابل مشاهده می باشد و ظاهر مناسبی نخواهد داشت در حالی که این مشکل در مورد سازه های چادری وجود ندارد. هر دو این سقف ها در قابلیت شستشویی و مقاومت در برابر قارچ بسیار مقاوم بوده و علکرد مناسبی دارند.
نور پردازی سازه کششی پارچه ای
بدلیل قابلیت پخش نور در پارچه های سازه چادری ، نورپردازی در پروژه های اجرا شده در زیبایی و جلب توجه آنها بسیار موثر می باشد. سقف های پارچه ای کافی شاپ ها، غرفه های سازه پارچه ای و سایبان پارکینگ ها از جمله کاربرد های سازه چادری است که نورپردازی در آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. راه های متفاوتی برای نورپردازی این پارچه ها وجود دارد که با توجه به کاربرد داخلی و یا خارجی سازه های کششی بهترین نوع نورپردازی انتخاب می گردد. با توجه به شکل ساده سایبان پارکینگ ساخته شده از پلی کربنات استفاده از نورپردازی در آنها متداول نمی باشد.
نمونه سقف پارچه ای نورپردازی شده
