Устройство светопрозрачных кровель

Современные спортивные сооружения представляют большой интерес, так как они предназначены не только для проведения различных спортивных соревнований, но и имеют многофункциональное значение, в них проходят массовые зрелищные представления, выставки, торги и т. д. Сами спортивные сооружения представляют прогресс научно-технических достижений не только строительной отрасли, но и архитектурных, конструкторских, и инженерных решений. А трансформирующиеся, мобильные конструкции, являвшиеся революционными элементами при возведении спортивных сооружений второй половины прошлого века [1], в настоящее время стали необходимой тенденцией в «спортивной архитектуре» [2].

Строительство стадионов с выдвижными кровлями в работе [3] рассматривается с точки зрения создания благоприятных психологических условий для спортсменов. Исследования были проведены с целью выяснения влияния закрытых и с выдвижными крышами стадионов на результативность игры команды бейсболистов, тренирующихся и играющих дома под открытым небом. В работах [2, 4−6] выдвижные кровли спортивных сооружений, в том числе с применением пленки на основе сополимера этилена и тетрафторэтилена рассматриваются с точки зрения энергоэффективности, безопасности, комфортности. Например, в работах [4, 5] в полевых условиях были испытаны мембранные подушки из пленки ETFE на стойкость к солнечной радиации. Энергетическая эффективность трехслойных мембранных подушек из ETFE в природных условиях исследована в работе [2], в [6] приводятся шумозащитные свойства мембранных подушек. Основные преимущества однослойных и многослойных мембранных подушек для кровли из пленки ETFE, по сравнению с другими светопрозрачными кровельными материалами, авторами данной работы приведены в [7]. В статье кроме вышеперечисленных основных особенностей указываются также легкость, что позволяет взамен громоздких несущих элементов применять более изящные конструкции в плане архитектурных и инженерных решений, самоочищаемость и т. д.

Учитывая характеристики мембранных подушек из материала на основе сополимера этилена и тетрафторэтилена с другими светопропускающими материалами [8], можно подчеркнуть также технологичность выполнения работ при устройстве кровель именно на строительной площадке.

Универсальность мембранных подушек заключается также в их применении при реконструкции зданий, имеющих историческое значение. Например, при реставрации старинной церкви недалеко от Таррагоны, у которой с 1939 года отсутствовало верхнее ограждающее покрытие, у испанских архитекторов единственным правильным решением оказалось покрытие ее пленкой ETFE, позволившее сохранить первоначальный вид ее внутренних конструкций и ощущение нахождения под открытым небом [9].

Технология реставрации церкви является подтверждением теоретических предпосылок обоснования организационно-технологического проектирования реконструкции, приведенных в работе [10].

С учетом существующих технологий в данной работе приведена смоделированная выдвижная складчатая кровельная конструкция с покрытием трехслойных мембранных подушек, изготовленных из пленки ETFE. фасадный кровельный сополимер мембранный Изготовленные заранее необходимых размеров мембранные подушки закрепляются к алюминевым профилям по общеизвестной технологии [11], которые затем монтируются на вторичных опорах.

Вместе с ними передвигаются вторичные опорные элементы которые перетаскивают за собой мембранные подушки. В положении подушки из ETFE пленки заполняются сухим воздухом посредством блока нагнетания воздуха через систему гибких воздуховодов, которые соединены с вторичными опорами. Давление постоянно поддерживается на уровне 220 Па.

Подсветку (в данном случае триколор флага РФ) можно получить, нагнетая в подушки воздух необходимой окраски, или устраивая в одних из нижних слоев подушек светодиодные осветители.

При автоматическом управлении телескопическими стойками, когда по очередности поднимаются стойки на четных базовых стальных опорах и наоборот, снижаются на нечетных базовых стальных опорах, получается эффект развивающегося флага.

При необходимости можно вернуть складчатую мобильную кровельную систему в исходное положение предварительно спуская воздух с подушек.

Подсветка может быть любого цвета и в последнее время кроме воздуха используются гелеобразные и жидкие вещества [12], что на наш взгляд может привести к утяжелению конструкции, а также к определенным проблемам при эксплуатации покрытий из мембранных подушек. Революционная с точки зрения архитектурного проектирования, технологии устройства ограждающих покрытий пленка ETFE легко повреждается острыми предметами. Поэтому мембранные подушки изготавливаются многослойными, а заполнить воздухом запасной слой подушки не представит особого труда. Кроме этого мембранные подушки также легко заменяются.

• 1. Фарниев Д. К. Устройство прозрачных кровель из современных материалов: магистерская диссертация по строительству. Волгр. гос. архитектурно-строительный университет. Волгоград. 2016. URL: kazgasa. kz/upload/userfiles/files/%D0%A4%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%B2%20%D0%94_%D0%9A_%20%D0%9C%D0%90%D0%93%20%D0%A1%D0%A2%D0%A0.rar.
• 2. Li JY, He M, Zhao XP, Dong GG. The Applications of Energy-Saving Technology in the Sports Building Retrofit. Proceedings of the 2013 International Conference оn Energy (2013); pp. 1−7.
• 3. Romanowich P. Home Advantage In Retractable-Roof Baseball Stadia. Perceptual аnd Motor Skills. (2012); Volume: 115 (Iss.2); pp. 559−566. DOI: 10.2466/06.20.23.PMS.115.5.559−566.
• 4. Zhao B., Hu JH, Chen WJ, Qiu ZY, Zhou JY, Qu YG, Ge BB. Photothermal performance оf аn amorphous silicon photovoltaic panel integrated in a membrane structure. Journal of physics d-applied physics. (2016); Volume: 49 (Iss.39); Article number: 395 601. DOI: 10, 1088 / 0022−3727 / 49/39/395 601.
• 5. Liu HB, Li B., Chen ZH, Zhou T., Zhang, Q. Solar radiation properties of common membrane roofs used in building structures. Materials & design. (2016); Volume: 105; pp. 268−277. DOI: 10.1016 / j.matdes.2016.05.068.
• 6. Toyoda M., Takahashi D. Reduction of rain noise from Ethylene/TetraFluoroEthylene membrane structures. Applied Acoustics. (2013); Volume: 74 (Iss.12); pp.1309−1314. DOI: 10.1016/j.apacoust.2013.05.013.
• 7. Абрамян С. Г., Фарниев Д. К. Характерные особенности прозрачных кровельных материалов // Интернет — журнал «Науковедение» Том 8, № 2 (2016) URL: naukovedenie.ru/PDF/58TVN216.pdf. DOI: 10.15 862/58TVN216.
• 8. Абрамян С. Г., Фарниев Д. К., Оганесян О. В. Устройство светопрозрачных кровель. Часть 1. Традиционные материалы и изделия. Инженерный вестник Дона, 2016, № 2. URL: ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD₁₀₂_Abramian_N.pdf_a2fd254bea.pdf
• 9. Прозрачная крыша для церкви в Таррагоне. Проект испанских архитекторов из Ferran Vizoso Architecture. URL: buro247.ru/lifestyle/design/prozrachnaya-krysha-dlya-tcerkvi-v-tarragone.html
• 10. Погорелов В. А., Карандина Е. В., Побегайлов О. А. Особенности технико-экономического обоснования организационно-технологического проектирования реконструкции. Инженерный вестник Дона, 2013, № 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2013/2103.
• 11. Что такое ETFE? URL: etfe.com.ua/ (дата обращения: 1.12.2015).
• 12. Ye, XW., Luo, YW., Gao, X., Zhu, SP. Design and evaluation of a thermochromic roof system for energy saving based on poly (N-isopropylacrylamide) aqueous solution. Energy and Buildings (2012); Volume: 48; pp. 175−179. DOI: 10.1016/j.enbuild.2012.01.024.