Ievads arhitektūras membrānas struktūrā

Kabeļa-membrānas struktūra ir telpiska struktūra, kas var izturēt noteiktas ārējās slodzes, veidojot stabilu izliektu virsmu ar augstas stiprības elastīgiem plēves materiāliem citu materiālu spriedzes un saspiešanas apstākļos. Tas ir brīvas formas, viegls, mīksts, pilns ar jaudu, liesmu slāpējošs, viegli izgatavojams, ātri uzstādāms, taupošs, viegli konstruējams un drošs lietošanā. Tāpēc to plaši izmanto visā pasaulē.
Kā jauns arhitektūras veids membrānas konstrukcijas ēkas sāka parādīties starptautiskā mērogā 1950. gados, un tām ir vairāk nekā 40 gadu vēsture. Īpaši pēc 70. gadiem membrānu struktūru pielietojums ir strauji attīstījies. Membrānas konstrukciju parādīšanās sniedz arhitektiem jaunas iespējas, kas pārsniedz tradicionālos arhitektūras modeļus.
Membrānas konstrukcijā tradicionālo būvmateriālu vietā izmantoti membrānu materiāli, un tās svars ir tikai viena trīsdesmitā daļa no tradicionālo ēku svara. Turklāt membrānas struktūra var būtībā pārvarēt grūtības, ar kurām saskaras tradicionālās konstrukcijas liela laiduma (neatbalstītās) ēkās, un var radīt milzīgu netraucētu vizuālo telpu. Tam ir brīvas formas, vieglas, liesmas slāpējošas, viegli izgatavojamas, ātri uzstādāmas, enerģijas taupīšanas, viegli konstruējamas un drošas lietošanas priekšrocības, tāpēc to plaši izmanto visā pasaulē. Vērts arī pieminēt, ka zem saules gaismas membrānas pārklātās ēkas iekšpuse ir dabiskas izkliedētas gaismas pilns, bez izteikta kontrasta starp apgaismoto virsmu un ēnu, un iekštelpas vizuālā vide ir atvērta un harmoniska. Naktīs ēkā esošās gaismas caur jumta membrānu izgaismo naksnīgās debesis, un ēkas forma parāda sapņainu efektu. Šī konstrukcijas forma ir īpaši piemērota lieliem stadioniem, ieejas koridoriem, skicēm, publiskajiem atpūtas un izklaides laukumiem, izstāžu vietām, tirdzniecības centriem un citām jomām.
Stiepes membrānas struktūra (Tesioned Membrane Structure) balstās uz pašas membrānas un atbalsta stieņu un kabeļu stiepes spriegumu, veidojot mehānisma sistēmu. Saules gaismā ar membrānu pārklātās ēkas interjers ir pilns ar dabisku izkliedētu gaismu, bez izteikta kontrasta starp apgaismoto virsmu un ēnu, un iekštelpas vizuālā vide ir atvērta un harmoniska. Naktīs ēkā esošās gaismas caur jumta membrānu izgaismo naksnīgās debesis, un ēkas forma parāda sapņainu efektu. Stiepes membrānas struktūra ir īpaši piemērota tādu pilsētu jumtu celtniecībai, kuras ir ievērojamas, piemēram, sporta un izklaides vietas, iepirkšanās centri un restorāni, kuriem nepieciešami reklāmas efekti. Pilsētas transporta mezgls ir galvenā pilsētas dzīvības līnijas ēka. Tās izmantošanas funkcija prasa, lai katras ēkas sastāvdaļas vienības zīmes būtu skaidras. Tāpēc pēdējos gados arvien vairāk šādu ēku ir pieņēmušas membrānas konstrukcijas. Arhitektūras membrānas materiālu kalpošanas laiks ir vairāk nekā 25 gadi. Lietošanas laikā materiāla mehāniskā forma sniega vai vēja slodzes ietekmē var palikt stabila. Lavernas Universitātes Studentu aktivitāšu centrs Kalifornijā, ASV, celts 1973. gadā, ir 23-gadu veca stiepes membrānas struktūras ēka. Izsekošanas testi un materiālu slodzes un paātrinātu klimata pārmaiņu eksperimenti ir pierādījuši, ka tā membrānas materiālu mehāniskās īpašības un ķīmiskās stabilitātes rādītāji ir samazinājušies par 20% līdz 30%, bet to joprojām var izmantot normāli. Membrānas virsma ir gluda un elastīga. Atmosfērā esošajām putekļiem un ķīmiskajām daļiņām ir ārkārtīgi grūti pieķerties un iekļūt. Pēc lietus ūdens mazgāšanas arhitektūras membrāna var atjaunot sākotnējo tīro virsmu un gaismas caurlaidību.