Home Constructii Acoperisuri Membranele textile de acoperiș de la MEHLER TEXNOLOGIES, o soluție modernă și inovatoare
Membranele textile de acoperiș de la MEHLER TEXNOLOGIES, o soluție modernă și inovatoare

Membranele textile de acoperiș de la MEHLER TEXNOLOGIES, o soluție modernă și inovatoare

0

Membrana textilă Mehler Texnologies a constituit o parte importantă a proiectului de reamenajare a pavilionului Royal Showground din Melbourne. Provocarea a fost aceea de a proiecta un ansamblu multifuncţional utilizabil pe tot parcursul anului pentru expoziţii, evenimente sportive, concerte și evenimente oficiale.

Obiectivul: renovarea Royal Showgrounds din Melbourne. Rezultatul: cea mai mare membrană tensionată din Australia și una dintre cele mai mari din lume – „Grand Pavilion”. Jackson Arhitecture, compania desemnată pentru a proiecta pavilionul, a creat ansamblul ca o legătură între vechile clădiri de patrimoniu și cerinţa de înaltă funcţionalitate a unei clădiri moderne. Decizia de a crea o structură de acoperiș textil tensionat a venit ca urmare a aspectului său atemporal și a avantajelor de necontestat. Timpul necesar pentru a ridica această clădire a fost considerabil mai scurt, iar costurile au fost mult mai mici decât pentru o sală de evenimente convenţională de aceleași dimensiuni.

Patru luni, durata de execuţie

Membrana textilă utilizată a fost fabricată de către Mehler Texnologies GmbH din Germania. Este o ţesătură ignifugată de fire tratate low-wick din poliester, acoperită cu PVC și apoi tratată cu un lac protector PVDF pe ambele părţi, pentru a reduce adeziunea murdăriei și pentru a proteja împotriva microbilor și a ciupercilor. Acoperișul tip membrană are aproximativ aceeași durată de viaţă ca un acoperiș convenţional din oţel. Este format din opt segmente îmbinate mecanic. Fiecare segment în parte măsoară între 1.100 mp și 1.400 mp. Întreaga suprafaţă este susţinută de șase stâlpi interiori de oţel, aceștia având aproximativ cinci tone fiecare. Cele două ansambluri centrale au înălţimi de câte 24.7m, iar celelalte patru de aproximativ 18,5 m. Pe tot perimetrul său, spaţiul de evenimente este izolat printr-un perete cortină de 3.6 m înălţime, având inserate ferestre și uși de acces. Un spaţiu de 1 m aflat între perete și acoperiș ajută la ventilarea naturală a aerului din incintă pavilionului.

Timpul necesar pentru a ridica pavilionul a fost impresionant de scurt: patru luni pentru fabricarea oţelului și achiziţionarea membranei și numai patru săptămâni pentru instalarea stâlpilor și ridicarea efectivă a acoperișului textil.

Proiectarea și ridicarea Marelui Pavilion au necesitat activităţi considerabile de planificare și expertiză. Oasis Tension Structures, antreprenorul general în materie de structuri tensionate și manager al proiectului, în cooperare cu Tensys Engineers, au creat o capodoperă – suprafaţa masivă de material a fost ridicată într-un singur proces – în plin sezon de iarnă australiană.

Grand Pavilion este acum o impresionantă structură tensionată, aflată pe cel mai înalt punct al Royal Melbourne Showgrounds.

Structurile uşoare. Ce sunt?

Structurile extensibile sunt structuri ușoare în întregime și sunt denumite astfel pentru că toate forţele sunt distribuite în legătură cu forţele care acţionează în cadrul acestor structuri. Să dăm un exemplu practic: greutatea unui metru pătrat a unei plăci de 7.7 mm de sticlă pentru construcţia de acoperiş este de aprox. 20 kg/m², faţă de aprox. 1 kg/m² pentru materialul membrană de tip III, fără să luăm în considerare enorma substructură necesară dacă folosim materiale pentru construcţia tradiţională. Acest tip de arhitectură din structuri extensibile, asupra cărora se aplică o tensiune, este caracterizat prin forme netede şi armonioase și pot fi susţinute mecanic sau pneumatic. În mod obişnuit, aceste forme de construcţie resping ideea „cu colţuri ascuţite” de spaţiu închis, subliniind astfel stilul de design curbat modern, esenţial şi frumos într-o măsură mai mare.

Care este durata de viaţă a materialului-membrană?

Construcţia permanentă proiectată corespunzător poate avea o durată de viaţă de peste 20 de ani, acest lucru depinzând foarte mult de design, de calitatea materialului utilizat, de scopul clădirii, de gradul de întreţinere aplicat pe parcursul proiectului şi de condiţiile de mediu ale locaţiei. Materialele trec printr-un proces intensiv de testare de-a lungul procesului complet de producţie şi îndeplinesc cele mai dure cerinţe de testare. Un exemplu foarte bun privind longevitatea este teatrul în aer liber Grand Stand din Elspe, Germania. Terminată în 1978, această structură extensibilă este una dintre cele mai avansate şi mai spectaculoase realizate până astăzi, încântându-i pe vizitatori cu componentele sale impunătoare din oţel, ce susţin acoperişul membrană şi suspendându-l peste spaţiul cu o mărime de peste 2.000m². Proiectul, realizat de compania de inginerie Naumann & Dollansky, a protejat aprox. 4.500 persoane zilnic de condiţii meteo improprii pe timpul spectacolelor programate zilnic de atunci. Pilonii mai mari de 25 m susţin suspendat acoperişul membrană, astfel încât o zonă de 100 m să nu aibă niciun obstacol. Structura, din cauza condiţiei de expunere permanentă la un climat german tipic şi, mai ales, la cantităţi mari de zăpadă şi vânturi puternice, este unul dintre cele mai evidente exemple de proprietăţi longevive ale materialelor folosite de firma Mehler Texnologie. Acoperișul este un material învelit în PVC-PES al Mehler Texnologies de Tip IV. Rezistenţa mecanică reziduală (forţa de extensie) măsurată în 2007 a fost de 95% din valoarea iniţială. Aceasta trebuie să fie considerată o performanţă excelentă datorită unor precondiţii cum ar fi: o activitate eficientă a inginerilor, material membrană de foarte bună calitate, bună execuţie şi întreţinere. Până în acest moment nu a existat nicio cerere de înlocuire a materialului. Membrana care reprezintă stratul protector rămâne o structură sigură şi atractivă estetic pentru toţi cei care vizitează parcul.

Comportarea materialului în caz de incendiu

Gradaţia materialului VALMEX® a fost aprobată de Institutul German pentru Construcţii, iar normele legale pentru clasele materialelor DIN 4102 ca B1 sunt gradate ca produse de ignifugare şi clasificate ca stingându-se singure. Există câteva standarde de performanţă privind incendiile, la nivel mondial, iar materialele produse de Mehler Texnologies le respectă în totalitate; certificatele individuale de validare pentru fiecare ţară pot fi obţinute la cerere. Materialul are o greutate pe metru pătrat redusă datorită faptului că are doar câţiva milimetri grosime, în comparaţie cu alte materiale de construcţie. Un avantaj suplimentar al utilizării materialelor Mehler Texnologies pentru arhitectura extensibilă este acela că pericolul ca anumite componente ale structurii să cadă este foarte redus, în comparaţie cu metodele de construcţie tradiţionale.

Mai mult, suprafaţa materialului va topi coşurile de aerisire pentru a permite ventilarea construcţiei dacă clădirea este inundată de fum de la materialele care ard dedesubt.

Ce garanţii oferă Mehler Texnologies?

În forma standard, Mehler Texnologies oferă o garanţie de 10 ani la oricare dintre produsele sale (MEHATOP F, lăcuit cu PVDF). Această garanţie acoperă orice deteriorare anormală care face ca materialul să-şi piardă proprietăţile de protecţie împotriva condiţiilor climaterice improprii, inclusiv deteriorarea anormală în forţa de extensie şi pierderea rezistenţei la apă. Mehler Texnologies garantează că acest material este în concordanţă cu specificaţiile lui tehnice, cu faptul că puterea de extensie a produsului nu se va reduce cu mai mult de 3% pe an în mod obişnuit şi că materialul va rămâne rezistent la apă (dacă nu este avariat) şi va avea calitatea de produs de ignifugare.

Cât costă?

Datorită tehnicii de sudură de înaltă frecvenţă uşor de folosit, a gradului mare de flexibilitate şi a timpului de producţie extrem de rapid, materialul PVC-PES face ca proiectul să aibă o mai bună eficienţă a costurilor. Alţi factori care joacă un rol crucial în definirea costurilor sunt: dimensiunile proiectului, forma, designul şi complexitatea sa, cerinţele statistice, tipurile de suport structural, cablurile, calitatea armăturilor în ceea ce priveşte accesoriile şi elementele de conexiune, metoda de producţie şi instalare, şi în cele din urmă, condiţiile de vreme şi de teren. Această evaluare la începutul proiectului, în care majoritatea informaţiilor au fost analizate doar superficial, este chiar provocarea pentru o bună estimare a costurilor. Acesta este un alt exemplu în care structurile extensibile diferă de construcţiile standard. Fiecare proiect realizat reprezintă o soluţie de design ad-hoc unică; fiecare detaliu poate varia de la producător la producător, statisticile şi cerinţele de calitate sunt diferite de la ţară la ţară, iar în final, experienţa în domeniu a tuturor partenerilor implicaţi pe timpul execuţiei poate juca un rol crucial cu privire la evaluarea costurilor şi la costurile reale ale proiectului.

Astfel, odată ce toate elementele mai sus menţionate au fost stabilite, este evident că estimarea structurii extensibile ar trebui să fie realizată de buni profesionişti. Costul materialului membrană, în cazul materialului PVC-PVDF, este între 5% și 15% din suma totală a proiectului. Prin urmare, nu trebuie să se dorească diminuarea costurilor în detrimentul calităţii.

Preţul unei membrane PVC-PVDF poate varia între 100 Euro /m² și 300 Euro/m², variind în funcţie de design, tipul materialului, tipul şi gama suportului structural, localizarea proiectului şi gradul de dificultate la instalare, fără a se lua în considerare eliminarea deşeurilor, datoriile de transport şi taxele. Eliminarea deşeurilor materiale şi costurile cu forţa de muncă la formele conice, de exemplu, sunt mult mai ridicate decât la alte tipuri de design. Prin comparaţie, membrana învelită în PTFE cu acoperire de acelaşi tip ar putea ridica costurile cu 30% până la 50%, nu numai datorită diferenţelor considerabile de preţ între materiale, dar cu precădere din cauza unor complicaţii pe timpul procesului de producţie şi a metodelor de instalare destul de dificile.

Aceste valori trebuie să fie înţelese ca pur demonstrative şi nu exclud o investigare mai amănunţită asupra generării costurilor la fiecare proiect în parte. Exemplele de costuri de mai sus se referă la o singură structură extensibilă, ascuţită, cu un singur strat de 4.000m² realizată în Europa pe timp de condiţii de vreme bună, fără fundaţie şi fără alte tipuri de construcţii civile.

Grand Pavilion acoperă un spaţiu expoziţional de 8.000 mp și conţine în total 10.240 mp de material. Având 90 m lăţime și 100 m lungime, cu o înălţime de 25 m, reprezintă aproape jumătate din dimensiunea complexului de cricket Melbourne Cricket Ground.

Avantajele arhitecturii extensibile tensionate

În afară de aspectul estetic evident (majoritatea structurilor extensibile obţin un statut de punct de referinţă mult mai uşor decât clădirile convenţionale), există numeroase argumente care să susţină motivele care au atras destul de mulţi arhitecţi în investigarea caracteristicilor arhitecturii extensibile şi, astfel, să se implice în proiecte care include o structură extensibilă, tendinţă pe care o observăm de 40 de ani.

Utilizarea acestui tip de arhitectură conduce, în general, la reducerea drastică a transformării materialelor brute şi utilizarea acestora, contribuind, în mod direct, la reducerea impactului asupra mediului înconjurător. Structurile extensibile utilizează lumina naturală astfel încât să ofere translucenţă, ceea ce are ca rezultat o reducere a iluminatului artificial, atunci când este proiectată corespunzător.

Structurile extensibile funcţionează sub tensiune în loc de compresie şi îndoire, aşa cum găsim în structurile tradiţionale. Mai mult, structurile extensibile sunt flexibile în comparaţie cu structurile clădirilor tradiţionale, care sunt, în general, rigide.

Factorii mai înainte menţionaţi au ca rezultat faptul că structurile extensibile sunt prefabricate şi livrate în containere mai mici la faţa locului, se instalează rapid, iar majoritatea materialului utilizat este reciclabil. În acest sens, Mehler Texnologies participă activ la Vinyl 2010, asociaţia UE care s-a angajat să coordoneze şi să finanţeze procesele de optimizare şi activităţile de reciclare pentru sectorul industriei PVC.

Costurile materialului membrană variază în funcţie de varietatea, gradul de rezistenţă, tipul de înveliş aplicat şi proprietăţile finite. Totuşi, în comparaţie cu alte materiale de construcţie extensibile, membrana PVC-PES este cu siguranţă cea mai bună alegere din punct de vedere al raportului performanţe/costuri.