Sissejuhatus arhitektuurse membraani struktuuri

Kaabli-membraani struktuur on ruumiline struktuur, mis talub teatud väliskoormusi, moodustades kõrge tugevusega painduvate kilematerjalidega stabiilse kumera pinna teiste materjalide pinge ja kokkusurumise all. See on vaba kujuga, kerge, pehme, täis jõudu, leegiaeglustav, hõlpsasti valmistatav, kiiresti paigaldatav, energiasäästlik, hõlpsasti konstrueeritav ja ohutu kasutada. Seetõttu kasutatakse seda laialdaselt kogu maailmas.
Uue arhitektuurivormina hakkasid membraankonstruktsiooniga hooned rahvusvaheliselt ilmuma 1950. aastatel ja nende ajalugu on üle 40 aasta. Eriti pärast 1970. aastaid on membraanstruktuuride rakendamine kiiresti arenenud. Membraanstruktuuride tekkimine pakub arhitektidele lisaks traditsioonilistele arhitektuurimudelitele uusi võimalusi.
Membraankonstruktsioonis kasutatakse traditsiooniliste ehitusmaterjalide asemel membraanmaterjale ja selle kaal on vaid üks kolmekümnendik traditsiooniliste hoonete omast. Veelgi enam, membraani struktuur võib põhimõtteliselt ületada raskused, millega traditsioonilised struktuurid kokku puutuvad suure ulatusega (toetamata) hoonetes, ja luua tohutu takistusteta visuaalse ruumi. Sellel on vaba kujuga, kerge, leegiaeglustava, hõlpsasti valmistatava, kiiresti paigaldatava, energiasäästliku, hõlpsasti konstrueeritava ja ohutu kasutamise eelised, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt kogu maailmas. Mainimist väärib ka see, et päikesevalguse käes on membraaniga kaetud hoone sisemus täis loomulikku hajutatud valgust, ilma tugeva kontrastita valgustatud pinna ja varju vahel ning siseruumi visuaalne keskkond on avatud ja harmooniline. Öösel valgustavad majas olevad tuled läbi katusemembraani öist taevast ning hoone kuju annab unenäolise efekti. See struktuurne vorm sobib eriti hästi suurtele staadionidele, sissepääsukoridoridele, eskiisidele, avalikele vabaaja- ja meelelahutusväljakutele, näitusepaikadele, kaubanduskeskustele ja muudele väljadele.
Tõmbemembraani struktuur (Tesioned Membrane Structure) tugineb membraani enda ja tugivarraste ja kaablite tõmbepingele, et moodustada mehhanismi süsteem. Päikesevalguse all on membraaniga kaetud hoone sisemus täis loomulikku hajutatud valgust, ilma tugeva kontrastita valgustatud pinna ja varju vahel ning siseruumi visuaalne keskkond on avatud ja harmooniline. Öösel valgustavad majas olevad tuled läbi katusemembraani öist taevast ning hoone kuju annab unenäolise efekti. Tõmbemembraanstruktuur sobib eriti hästi linna vaatamisväärsuste hoonete, näiteks spordi- ja meelelahutuskohtade, kaubanduskeskuste ja restoranide katuste ehitamiseks, mis nõuavad reklaamiefekte. Linna transpordisõlm on linna päästerõnga võtmeehitis. Selle kasutusfunktsioon eeldab, et hoone iga komponentüksuse märgid oleksid selged. Seetõttu on viimastel aastatel üha rohkem selliseid hooneid kasutusele võtnud membraanstruktuurid. Arhitektuursete membraanimaterjalide kasutusiga on üle 25 aasta. Kasutamise ajal võib materjali mehaaniline kuju jääda stabiilseks lume- või tuulekoormuse mõjul. USA-s Californias asuva La Verne'i ülikooli üliõpilaste tegevuskeskus, mis ehitati 1973. aastal, on 23-aasta vanune tõmbemembraanstruktuuriga hoone. Jälgimiskatsed ja materjali laadimine ning kiirendatud kliimamuutuste katsed on tõestanud, et selle membraanimaterjalide mehaanilised omadused ja keemilise stabiilsuse näitajad on langenud 20% kuni 30%, kuid seda saab siiski normaalselt kasutada. Membraani pind on sile ja elastne. Atmosfääris olevatel tolmul ja keemilistel osakestel on äärmiselt raske kleepuda ja tungida. Pärast vihmaveega pesemist suudab arhitektuurne membraan taastada oma esialgse puhta pinna ja valguse läbilaskvuse.