エアサポート構造ファブリックガイド: 材料、設計、および用途

中国北部の都市の市スポーツ局が屋内テニス施設を必要としたとき、剛鋼フレームの建物、張力のある織物構造、または空気支持構造の 3 つの選択肢がありました。エアドームが勝ったのは、柱なしで 3,200 平方メートルをカバーでき、6 週間以内に納品できるためです。チームの最大の関心事は生地の選択でした。その懸念は正当です。膜は構造システム全体です。適切な PVC コーティングされたポリエステル生地を選択すると、その構造がどれくらいの期間機能するか、またランニングコストがいくらかかるかを決定する質問のほとんどに答えたことになります。

空気支持構造の仕組み

エアサポート構造は、加圧エアクッションを利用して布地のエンベロープを張力で保持します。金属フレームはありません。屋根と壁は密閉された単一の膜であり、内部の気圧が大気に対して外側に押し出すため、その形状が保たれます。ほとんどの空気支持構造は、周囲圧力よりも 250 ～ 500 パスカル高い圧力で動作します。これは、通常の大気圧の約 0.2 ～ 0.6 パーセントです。この小さな差は、雪、風、天井から吊り下げられた機器による荷重を支えるのに十分です。

圧力と安定性

圧力管理は最も重要な日常業務です。圧力が低下すると、膜はばたつき始めます。数時間のバタつきにより、溶接線に沿って微小な亀裂が発生し、それがゆっくりと成長して漏れが発生する可能性があります。優れたオペレーターは、構造物を保護するためにバックアップブロワーと圧力アラームを設置します。

形状と荷重分布

空気支持構造の形状も生地の負荷に影響します。アーチ型またはドーム型のプロファイルは張力をスムーズに分散しますが、フラット パネルは縫い目に応力集中を生じます。曲面により雪が滑り落ちやすくなり、膜にかかる死荷重が軽減されます。豪雪地帯では、エンジニアは屋根を強化するために内圧を高めることがよくありますが、これにより生地にかかる張力も大きくなります。そのため、ファブリックの仕様は、構造スパンだけでなく、計画された動作圧力に一致する必要があります。

エアドーム用のメンブレンファブリックの選択

生地選びはコーティングシステムから始まります。 PVC コーティングされたポリエステル生地は、強度、柔軟性、手頃な価格を兼ね備えているため標準です。ポリエステルのベース層が引張荷重に耐え、PVC コーティングが天候、紫外線、摩耗に対応します。耐用年数が長い空気支持構造の場合、PVDF トップコートが一般的なアップグレードです。 PVDF は、膜が表面の汚れを防ぎ、可塑剤の移行速度を減らし、洗浄を容易にします。

エア ドームの仕様は 2 つの製品カテゴリが支配的です。 1100 g/m² PVDF 引張膜は、中規模の構造物、体育館、仮倉庫などに多用途に使用できます。 2,000 ～ 4,000 平方メートル、スパン 25 ～ 35 メートルのプロジェクトでは、荷重計算後にこの仕様に到達することがよくあります。メンブレンの引張強度と引き裂き抵抗は中程度の風雪地帯に適しており、重量が手頃な価格に抑えられています。

中スパンエアドーム用 1100g PVDF 引張膜ファブリック この 1100g PVDF メンブレンは、強度とコストのバランスが取れており、スポーツ ホールや倉庫などの中規模の構造物に適しています。 5500～6000Nの引張強度とセルフクリーニング特性を備えており、穏やかな気候でも外観と耐久性を維持します。 製品を見る→

より大きな構造物やより過酷な環境の場合は、1250 g/m² PVDF アーキテクチャ メンブレンがより重いオプションとなります。継続的な張力下でより高い破断強度と優れた寸法安定性を実現します。北部の気候にある大規模なエア ドーム スポーツ施設、物流拠点、産業用作業プラットフォームでは、この素材が選択される傾向があります。追加の重量により構造の剛性も向上します。つまり、同じ積雪荷重に対して空気圧をそれほど高くする必要がなくなりました。

大規模かつ過酷な環境向けの 1250g PVDF アーキテクチャ メンブレン より重い 1250g PVDF メンブレンは、より高い破断強度と寸法安定性を提供し、過酷な条件下での大型エア ドームに最適です。二酸化チタンコーティングは黄ばみに強く、7000Nを超える高い引張強度により引張下での信頼性が保証されます。 製品を見る→

以下の表は、空気支持構造で使用される 3 つの最も一般的な膜仕様を比較しています。

生地の重量に加えて、購入者は溶接仕様も確認する必要があります。空気支持構造は、高周波または熱風溶接でパネルを接合することによって組み立てられます。ウェルド強度は、ベースファブリックの破断強度の少なくとも 80% であることが理想的です。溶接パラメータが注意深く制御されていない場合、溶接線が構造内で最も弱い点になります。引張強度が優れていても溶接が不十分な生地であっても、縫い目の早い段階で破損してしまいます。

ファブリック仕様の読み方

メンブレンのデータシートを確認するときは、まず縦糸と横糸の両方向の破断強度から始めます。生地は織りに沿ってより緻密であるため、通常、経方向の引張強度は高くなります。圧力がかかると穴が広がり、長い裂け目につながる可能性があるため、空気支持構造の場合も引裂強度は同様に重要です。この用途の膜ファブリックでは、500 ニュートン以上の引裂き強度が一般的です。

空気支持構造が使用される場所

ポータブルテント以外にも応用範囲が広がりました。現在、空気支持構造物には、常設スポーツ施設、屋内スイミング プール、テニス コート、人工芝フィールドが設置されています。このような環境では、膜は日中の使用のために光透過性を維持し、紫外線放射に耐え、換気または暖房装置の設置を可能にする必要があります。

産業経営者はエア ドームを使用して、仮倉庫、建設用囲い、作業用シェルターを作成します。新しい生産ライン用に屋根付きスペースが必要な製造工場では、常設ホールの建設中にエア ドームを設置する場合があります。鉱山や油田の現場では、操業の変更時に移動できるため、空中支援構造物をメンテナンス ベイや機器シェルターとして使用しています。

イベントや展示会の主催者も、広いクリアスパンの恩恵を受けます。幅 40 メートルのエア ドームには内部に柱がないため、展示会、市場、屋内スポーツ競技会向けに柔軟なフロア プランが作成されます。この構造は数日で膨らませて、一シーズン使用した後、収縮させたり、移動したりすることができます。

実際のプロジェクトの例を確認するには、これらを確認してください。 人気の航空映画の建物 さまざまな類型や用途を紹介します。

購入と管理に関する主な決定事項

空気支持構造の購入には、生地の価格を比較するだけでは不十分です。設置場所の風雪荷重、動作圧力、予想される耐用年数を定義する必要があります。これらの入力から、ファブリックの仕様を計算できます。

入札で指定する内容

生地の最小重量、必要な引張強さ、コーティングの種類を書き留めます。国の建築基準に基づく現場固有の風圧を使用します。海外から調達する場合は、海上運賃と輸入関税が含まれます。最も重要なのは、生地メーカーに溶接保証と修理キットを依頼することです。サプライヤーに電話する前に、少なくとも次の 3 つの番号を収集してください。

• 現地の建築基準法から取得した、敷地内の最大風速
• 構造エンジニアが使用する安全係数を含む、平方メートルあたりの設計積雪荷重
• 計画内部動作圧力 (パスカル)、およびバックアップブロワーの仕様

運用コストとメンテナンス

空気支持構造は電気で動作します。送風機は継続的に稼働しており、冬季には暖房と除湿がランニングコストの大部分を占める可能性があります。嵐の中で突然空気が抜けると構造物が損傷する可能性があるため、バックアップ電源が必須です。寒冷地では、内部加熱システムが膜の柔軟性を保ち、内面に氷が形成されるのを防ぎます。

膜の定期検査は、表面のひび割れや可塑剤の移行の最初の兆候を特定するのに役立ちます。小さな穴に迅速に注意を払うことで、穴が大きな裂傷に拡大するのを防ぎます。中性洗剤と柔らかいブラシでメンブレンを掃除すると、コーティングが保護され、その寿命が延びます。時間をかけてこれらを確認する インフレータブルテントのメンテナンス手順 より大きな空気支持構造にも役立ちます。

結論: 仕様の決定は早めに行う

空気で支えられた構造は、その膜の良さによって決まります。 1100gと 1250g PVDF 生地 ほとんどの中規模および大規模プロジェクトをカバーしていますが、最終的な選択は現場の条件と予算に適合する必要があります。早期に仕様を設定し、テストデータと溶接の一貫性を提供できるメーカーと協力すれば、その構造は数十年にわたって信頼できるシェルターを実現します。ご注文前にサンプル見本、試験証明書、溶接サンプルをご請求ください。この小さな一歩は、エア ドーム プロジェクトで犯し得る最も高価な間違い、つまり、数冬経つと失敗する軽量生地の選択を防ぐことができます。