А. Копий
сокращённая версия

Как известно, покрытия играют очень важную конструктивную роль, защищая внутреннее пространство здания, в том числе обеспечивая теплозащиту и теплоизоляцию, которые напрямую влияют на комфортность здания. Традиционные для умеренной климатической зоны схемы покрытий, основу которых составляют либо железобетонные плиты, либо деревянные элементы, массивны и совершенно непригодны для стадионов, больших концертных или выставочных залов и павильонов, т.е. сооружений, связанных с массовым пребыванием людей и проведением масштабных зрелищ. Для создания большепролетной куполообразной формы наиболее рационально использовать легкие тентовые покрытия.

В течение всего ХХ века шло стремительное развитие принципиально новых технологий строительства с использованием прогрессивных материалов и конструкций. Прототипы тентов и мембранных покрытий существовали на протяжении всей истории человечества. В примитивном виде это любая ткань на стойках, например шкура, натянутая между палками или шестами. При разработке новых систем делался акцент на свойства материалов и возможность покрывать всё большие площади. Сейчас вопрос о технологическом решении покрытий крупных пространств ставится, в первую очередь, с точки зрения формы, а не конструкции. Отсюда появление гигантских многофункциональных комплексов с полным или частичным мембранным покрытием.
Предшественниками таких комплексов были кажущиеся сегодня довольно простыми, но в свое время представлявшие самые прогрессивные конструкции с необычными для традиционной гражданской или промышленной архитектуры поверхностями, формами сооружения: стадионы, павильоны, музеи. Поверхности третьего порядка в силу своего сравнительно недавнего широкого применения стали одним из синонимов современности, стильности, что для простого обывателя особенно важно.
Конечно, сфера применения мембранных покрытий не ограничивается общественными зданиями. К типологическому списку можно добавить промышленные здания и сооружения специального назначения: склады, гаражи, ангары, цеха, лаборатории, теплицы, оранжереи, обтекатели антенн радиолокаторов и др.
Мембранные кровли наиболее удобно использовать в зданиях с малыми уклонами и плотными основаниями. Мембрана состоит из высокоэласти чного полимерного материала с относительным удлинением 200-400% и высокой прочностью на растяжение и прокол. Материал сохраняет свои свойства при температуре от -60 до +100°С. Размеры полотнищ таких мембран до 15x60 м, или до 900 кв.м.
Среди достоинств мембранных кровель можно назвать высокую прочность, большую долговечность, эластичность, высокую атмосферои озоностойкость, стойкость к воздействию ультрафиолетовых лучей, кислот, низких температур. Полимерные мембраны на 20-30% дороже битумов, но значительно долговечнее. При монтаже применяется механический, балластный метод крепления кровельного материала. Одно из важнейших преимуществ таких покрытий - быстрота их устройства на больших площадях. Полотнища подают на крышу в сложенном виде, разворачивают, укладывают на основание и стыкуют между собой самовулканизирующимися лентами.
Наиболее распространены мембранные покрытия EPDM (этиленпропилендиеновый сополимер), а также полиэстер, покрытый поливинилхлоридом (ПВХ), стекловолокно, покрытое политетрафторидэтиленом (PTFE), пленки из этилентетрафторидэтилена (ETFE). ПВХ и PTFE-ткани могут быть светоблокирующими и полупрозрачными. Пленки ETFE используют как прозрачные кровли зданий в виде пневмолинз и пневмопанелей.
Классический пример мембранной структуры - покрытие над Олимпийским стадионом в Мюнхене, построенном в 1972 году. Почти все сооружения Мюнхенской олимпиады построены в едином «тентовом ключе». Основу структуры Главного олимпийского стадиона составляют панели мембран из полиэстера, поддерживаемые стальными мачтами, и сеть стальных кабелей. Площадь покрытия 74000 кв.м. Сооружение представляет собой полуоткрытое пространство (непокрытым остается поле стадиона) с частично открытыми «сводами» по всему периметру. Крыша состоит из плавно пересекающихся седловидных и конических поверхностей. Особенностью ледового стадиона в Мюнхенском Олимпийском парке (1983) является крепление полиэстерового тента к арочной ферме, которая как бы сшивает все покрытие. Причем источники света распределены по всей протяженности шва.
Весьма нетрадиционно использование тентовых покрытий для культовой архитектуры. Тем не менее в 1982 году в калифорнийском городе Фресно по проекту архитектора Джина Зеллмера была возведена лютеранская церковь Доброго Пастыря высотой 27 метров. Ее образное решение - вигвам, увенчанный крестом, - реализовано с помощью натянутой на деревянные опоры мембраны из стекловолокна, покрытого политетрафторидэтиленом (PTFE).
Настоящим шедевром мембранных технологий является Центр SONY, построенный на берлинской площади Потсдамер Плац по проекту архитектора Х.Яна. Этот сложный многофункциональный комплекс, включающий семь зданий, заключен в гигантскую мембранную капсулу. Покрытие для комплекса выполнила американская компания Birdair, на счету которой и такие крупные объекты, как арена Redbird, стадион в Шанхае, стадион в Ла Плате, терминал Хадж в Международном аэропорте Абдулы Азиза, купол в Джорджии, Купол Тысячелетия в Лондоне и др.
Основным материалом, применяемым компанией Birdair, является PTFE, который отличается высокими показателями в области акустики, инсоляции, долговечности, энергоемкости и дизайна. Процесс создания растяжимой структуры начинается с основных физических свойств, от которых и зависит форма. Как правило, для создания прочной структуры мембранная поверхность должна иметь двойную кривизну (быть выпукло-вогнутой). Т.е. радиусы кривых располагаются на противоположных сторонах поверхности, образуя антикласти ческую кривую, математически определяемую как гиперболический параболоид. Основная форма может быть скомбинирована с кабелями и другими элементами.