آیا پارچه کششی ( چادر کششی ) خواص آکوستیک دارد

نمونه پارچه کششی در انبار

سازه های غشایی زیر مجموعه ای از سازه های فضایی هستند و به دلیل سبکی، شفافیت و انعطاف در خلق فرم های زیبا و بدیع، گسترش روزافزونی در ساخت بناهایی با عملکردهای مختلف تجاری، اداری ، ورزشی و ... و یا به شکل سایه بان در فضاهای عمومی و شهری داشته اند. ویژگی های مذکور ارتباط مستقیم با خواص مواد سازنده غشاهای این نوع سازه ها دارد. ساخت و تولید مواد کامپوزیت از الیاف و پلیمرها با طیف وسیعی از خواص فیزیکی، مکانیکی و سازه ای امکانات متعددی را پیش روی طراحان قرار داده است. این مواد دارای تفاوت هایی در اندازه، وزن و خواصی نظیر مقاومت گسیختگی، مقاومت در برابر ترک خمشی، انتشار آتش، گسترش پارگی و همینطور درجه شفافیت، دوام و ضمانتی که کارخانه سازنده می دهد، می باشند؛ بنابر این شناخت این ویژگی ها و تفاوت ها جهت انتخاب ماده مناسب از سوی طراحان و مهندسین، امری ضروری می نماید

ویژگی عمومی پارچه های کششی 

این مواد از الیافی که در کنار یکدیگر در زوایای مستقیم قرار می گیرند، ساخته می و آنهایی که در (warp) شوند. الیافی که در هنگام بافته شدن پارچه در امتداد طول آن کشیده می شوند، تار نامیده می شوند. پارچه ها به طور عادی (weft) امتداد عرض پارچه و تحت کشش کمتر قرار می گیرند، پود ایزوتروپیک نیستند ( در امتداد جهات تار و پود رفتارهای متفاوتی دارند). اما این تفاوت ها به کمک روش بافت و تکنیک های روکش می تواند به حداقل رسیده یا حذف شوند.این غشاها از خانواده کامپوزیت های انعطاف پذیر (ماتریس گرمانرم+ الیاف پلیمری) هستند. آنها از الیافی ساخته می شوند که بتوانند در مقابل نیروهای کششی مقاومت کنند . الیاف به صورت هموار و مسطح در یک رزین توزیع می شوند که این رزین به عنوان لایه پر کننده و نیز روکش محافظ الیاف عمل می کند. به منظور ایجاد دوام و آب بندی و هموار کردن سطح غشا و نیز جلوگیری از انباشت خاک، کثیفی و باکتری روی آن، لازم است دو طرف آن روکش شود . مواد روکش کننده معمول عبارتند از : پی وی سی، تفلون و سیلیکون. این مواد روکش پارچه کششی علاوه بر خواص مورد نیاز برای مهندسین پارچه را تبدیل به یک جاذب صوتی می نماید و خواص آکوستیکی به آن می دهد که موجب گسترش استفاده از آن در مکان هایی می شود که نیاز به جاذب صوتی و ویژگی های خاص اکوستیکی در فضا می باشد.

عملکرد آکوستیکی سقف پارچه ای (چادری) چگونه است ؟ 

سازه کششی جاذب صدای اتوبان

عملکرد صوتی سقف چادری بطور معمول با خصوصیاتی نظیر پژواک آنها و میزان مقاومت در برابر انتقال نویز (noise) سنجیده می شود ، پژواک در محل های ویژه اجرای موسیقی ، سخنرانی های عمومی و یا آمفی تئاتر ها اهمیت حیاتی دارد، درحالیکه کاهش انتقال صوت هنگامی اهمیت دارد که یا نویز خارجی باید بیرون نگه داشته شود ( همانند فرودگاه) ، یا اینکه فضای بیرونی باید از موسیقی بلند و یا سرو صدای داخلی حفاظت شود ( همانند کنسرت).

در نکات مورد توجه وابسته به پژواک ، طراح باید زمان پژواک درون فضای محصور را ارزیابی نماید که با حجم فضای اتاق تناسب داشته باشد و با جذب بطور یکپارچه و دیگر مصالح درون فضا نسبت معکوس دارد. قابلیت فهم گفتار به ویژه مسلتزم زمانهای پژوات به نسبت کوتاه می باشد مع در فضاهای محصور کوچک این امر به راحتی محقق می شود اما دستیابی به آن در اماکن ورزشی یا تفریحی بزرگ ، دشوارتر است. در این موارد جذب صوت بالا می تواند برای صدا بندی فضا حیاتی باشد. جذب کلی صدای مصالح بخصوص مصالح پارچه ای روی دامنه وسیعی از فرکانس ها توسط ضریب کاهش نویز آن ماده اندازه گیری می گردد. که می تواند از 0.1 برای یک سازه غشایی سنگین تا 0.8 برای یکی سازه غشایی سبک وزن متغییر باشد.  خواص آکوستیکی پارچه ها همراه با اثرات انرژی ، نورپردازی ، مقاومت در برابر آتش در موفقیت سقف پارچه ای نقشی حیاتی دارند.

عملکرد سازه پارچه ای (چادری )در کنسرت موسیقی و تئاتر چگونه است ؟ 

سازه چادری آمفی تئاتر روباز

سازه های غشایی خاصیت بازتابی صوتی بالایی در فرکانس های بالای 250 هرتز دارند بطوریکه منجر به جذب کم می شود ، این ویژگی در اجراهای موسیقی آکوستیک که خاصیت بازتابی به نوازندگان و بازیگران در شنیدن صدای خودشان کمک می کند بسیار مفید می باشد. اما در اثر بازتاب خیلی واضح یک صدا به شنوندگان می تواند از کیفیت اجراهای تقویت شده با آمپلی فایر بکاهد. هنگامی که اصوات از دورن یک ماده معین عبور می کنند ، افت انتقال صوت که برحسب دسیبل اندازه گیری می شود همانند جذب بصورت گسترده ای در میان دامنه فرکانسی تغییر پیدا می کند. و در مجموع به وسیله رده انتقال صورت کم و کیف آن معلوم می شود.

سازه غشایی پارچه ای منفرد با فراهم کردن حداکثر STC17 مانع ضعیفی برای انتقال صداهای نامطلوب ایجاد می کنند ( به ویژه آنهایی که در دامنه فرکانسی پایینی قرار دارند. افزودن یک آستر منجر به بهبودی به نسبت کمی در مقاومت در برابر انتقال صوت می شود و آن را تا STC 21 بهبود می بخشد. افزودن روکش فایبرگلاس به پارچه کششی بهبود بیشتر را نتیجه می دهد و تا STC 25 خواص غشای کششی بهبود می یابد. با این حال حتی با چنین تمهیداتی ، سقف چادری نمی تواند از نظر میزان افت انتقال صوت با مجموعه لایه های سقف های متداول رقابت کنند ، در زیر مثالهایی برای مقایسه آورده شده است :

1- سقف چوبی یا فولادی با عایق و پوشش قیر گونی STC 30 

2- شیشه لمینت به ضخامت 10 میلیمتر STC 36

3-  شیشه لمینت عایق دار به ضخامت 30 میلیمتر STC 40 

4- سقف چوبی یا فولادی با رابیس بندی گچی STC 45 

چنانچه در بالا آورده شده به کمک نصب روکش بر روی پارچه های سبک وزن متخلخل می توان خاصیت بازتاب صوت را کاهش داد ( بوسیله افزایش جذب ) عایق فایبرگلاس یا PVC بین دولایه پارچه می تواند افت انتقال را افزایش دهد. با اینحال اثر چنین تدابیری بر روشنایی روز ، عایق بندی حرارتی و ایمتی در برابر آتش هم باید در نظر گرفته شود. در طراحی فضاهایی مانند تئاترها و محیط‌های شنوایی در زمینه بالانس و موازنه نمودن مقدار بازگشت و جذب تلاش می‌شود تا در نهایت محیطی خلق شود که در آن صدا به شایستگی جریان یابد.

انواع سقف های جمع شونده چادری (پوشش پرگولا)

استفاده از سازه چادری به عنوان سایبان یکی از متداولترین کاربردهای این نوع سازه می باشد. در بسیاری از موارد استفاده از سازه های ثابت مورد نظر کارفرما نبوده و استفاده از سایبان متحرک در اولویت ایشان می باشد. در بسیار از کاربردهای از جمله سقف کافی شاپ، آمفی تئاتر و استادیوم کارفرمایان سازه متحرک را ترجیح می دهند. سقف بازشو در بسیاری موارد قابلیت استفاده از فضای باز در شرایط مناسب آب و هوایی و تامین سقف در شرایط بارانی و برفی را برای استفاده کنندگان را فراهم می نماید. به صورت کلی سقف کششی پارچه ای در دو حالت کلی قابل اجرا می باشد که در ادامه انواع آنها بررسی شده است.

سقف پارچه ای متحرک هیدرولیکی

چتر جمع شونده مسجد النبی مدینه

سازه پارچه ای کششی متحرک هیدرولیکی در موارد بسیار خاصی در سراسر دنیا به کار گرفته شده اند. این سازه به عنوان سقف متحرک بازشو در اماکن عمومی مانند ورودی مساجد و صحن های مساجد به کار گرفته شده است. از بزرگترین نمونه های سقف چادری متحرک می توان به پروژه های مسجد النبی اشاره کرد. این پروژه با توجه به ابعاد و عظمت یکی از بزرگنرین و بلند ترین سازه های پارچه ای متحرک هیدرولیکی ساخته شده می باشد.

پروژه مسقف کردن صحن مسجد النبی (ص) یکی از بزرگترین و جسورانه ترین پروژه های سقف بازشو می باشد. این پروژه توسط شرکت آلمانی Rasch با همکاری شرکت معماری SEFAR طراحی و اجرا شده است. تمامی سقف های متحرک پیش بینی شده تا سال 2010 به اتمام رسید.این سازه های چادری حدود 143 هزار متر مربع را پوشش می دهند و ارتفاع سایه بان ها در حدود 20 متر می باشد. جنس پارچه های این سازه رنگ خاکی انتخاب شد و جنس آنها از نوع سفارشی PTFE می باشد. جنس سفارشی آنها به نحوی انتخاب شد تا نیازهای مشتریان که شامل مقاومت در برابر تابش UV و همچنین مقاومت در برابر آتش ، پوسته شدن ، رنگ پریدگی و مقاومت در برابر بادهای شدید را تامین کند.

بخش مهندسی شرکت ساینا به طور تخصصی در فرآیند طراحی و ساخت سازه های پارچه ای متحرک هیدرولیکی آزمایشات گسترده انجام داده و به عنوان تنها شرکت سازه پارچه ای در ایران اقدام به طراحی و ساخت این سازه ها در ابعاد متوسط کرده است.  این سازه ها در فضاهای خاص کاربرد دارند و به دلیل هزینه بالا کمتر به کارفرمایان توصیه می گردد. سازه های چادری متحرک که کاربرد فراوانی به دلیل قیمت مناسب و راحتی نصب دارند به سازه های پارچه ای پرگلا معروف است.

سقف بازشو رستوران

سقف بازشو پارچه ای پرگلا

سازه متحرک با یک ریموت به صورت اتومات جمع شده و در ساعت هایی که نیاز به سایبان می باشد باز می شوند. استفاده از سایبان های پارچه ای متحرک در پوشش استخر، آلاچیق پارچه ای و سقف کافی شاپ بسیار متداول می باشد.

نیروی محرکه سازه چادری جمع شونده در دو حالت اتومات و دستی قابل طراحی و اجرا می باشد. در مدل های اتومات با نصب یک موتور و طراحی یک ریموت کنترل فعالیت جمع شدن و باز شدن سایبان چادری به صورت کاملا خودکار و کنترل شده انجام می شود. در مدل های دستی با هدف کاهش هزینه های مشتری، فرآیند جمع شدن و باز شدن سازه چادری با استفاده از دست و مکانیزم های مکانیکی انجام می شود. تمامی طراحی های سازه چادری متحرک ساینا سایه به مدت 1 سال گارانتی طراحی و قطعات داشته و به مدت حداقل 3 سال دارای خدمات پس از فروش می باشد.

سازه چادری جمع شونده برای سقف رستوران و کافی شاپ ها

سایبان بازشو روفگاردن رستوران

سایبان کافی شاپ و رستوران در فضای باز به عنوان یکی از کاربردهای بسیار متداول سازه چادری جمع شونده با به عبارتی سقف جمع شونده مورد استفاده قرار می گیرد. کافی شاپ ها ترجیح می دهند از مشتریان خود در طول روز و زمان هایی که هوا مطلوب است در فضای باز پذیرایی کنند و در زمان تابش شدید آفتاب و یا بارش باران و برف با استفاده از سقف های متحرک و سایبان های گسترده استفاده کنند. علاوه بر آن احداث سایبان های دائم در تراس ، روف گاردن و فضای باز جلوی کافی شاپ ها ، رستوران ها و فست فود ها احتمال تعارض با قوانین و مقررات شهرداری وجود دارد به همین دلیل صاحبان کافی شاپ به سازه چادری متحرک و یا چتر موقت بسیار علاقمند می باشند.

سازه پارچه ای متحرک به عنوان سایبان استخر

سایبان متحرک استخر

یکی دیگر از کاربردهای سازه پارچه ای متحرک به عنوان سایبان استخر می باشد. در طول روز احتمال وارد شدن آشغال و کثیفی به استخر و گرم شدن آب آنها وجود دارد به همین دلیل در بسیار از ویلاهای شخصی استفاده از سقف پارچه ای به عنوان محافظ استخر و همچنین سایبان اطراف استخر بسیار کاربرد دارد. ایجاد حریم خصوصی برای استفاده کنندگان از استخر در بسیاری از موارد که همسایه ها بر روی استخر تسلط و دید دارند نیز بسیار مهم می باشد. استفاده موقت از سایبان به عنوان حریم خصوصی و استفاده از آفتاب در سایر زمان ها تنها در صورت استفاده از سازه چادری متحرک امکان پذیر می باشد. علاوه بر آن ایجاد ظاهری مدرن و زیبا ، معماری منظر خاصی را به ویلای شخصی و محوطه سازی فضای سبز می بخشد.