Tekstiliniai statiniai: iš ko pagamintos 13 futbolo aikščių plotui prilygstančios „Expo 2015“ stoginės?

Kauno technologijos universiteto Architektūros ir statybos instituto (KTU ASI) Kompozicinių ir apdailos medžiagų laboratorijos mokslininkės dr. Milda Jucienė, dr. Virginija Sacevičienė ir dr. Vaida Dobilaitė pasakoja, kad lanksčios struktūros medžiagos yra lengvos (orientacinės vertės 0,3 – 1,4 kg/m2), pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis, atsparios ugniai ir UV spinduliuotei, nepraleidžia triukšmo, jų skaidrumas kinta plačiose ribose: poliesterinis audinys su fluorpolimero danga praleidžia 5 – 15 proc., o 0,05 – 0,25 mm storio etiltetrafluoretileno plėvelė – iki 90 proc. matomos šviesos.

„Tokios plėvelės svoris siekia vos vieną procentą stiklo svorio, todėl tai yra puiki alternatyva šiai šimtmečiais naudojamai statybinei medžiagai. Architektai ir statybos inžinieriai domisi galimybe ne tik taikyti šias medžiagas tradiciniuose architektūriniuose sprendimuose, bet ir iš jų statyti naujus pastatus, panaudojant jas lygiavertiškai įprastiems statybos produktams – moliui, stiklo gaminiams, medienai, betonui, metalui“, – sako KTU ASI Kompozicinių ir apdailos medžiagų laboratorijos vedėja M. Jucienė.

Jau nieko nebestebina iš dengtinių medžiagų pagamintos gyvenamųjų namų terasų, vasaros lauko kavinių stoginės, stogeliai virš komercinių pastatų durų ir langų, taip pat paviljonai, skirti prekybai, pokyliams, ekspozicijoms, parodoms ir kitiems reprezentaciniams bei pramoginiams renginiams, kiti tentiniai statiniai.

Įgyvendinami ir labai ambicingi projektai, tokie, kaip, pavyzdžiui, Oetztal slėnyje (Austrija) aukščiausiai kalnuose įsikūrusiame Soldeno slidinėjimo kurorte įrengtos keltuvų trasos, kuriose gondolos sporto entuziastus kelia iš 1363 m į 3040 m kalnų viršukalnes. Tokiame aukštyje pastatyta keltuvo stotis yra aukščiausiai esantis statinys, pagamintas iš plonos (250 µm storio), peršviečiamos (šviesos pralaidumas 91 proc.) fluoropolimero plėvelės. Stotis suprojektuotas taip, kad gali atlaikyti kalnų vėją iki 300 km/h ir kitas atšiaurias klimato sąlygas (60 °C šaltį ir galingą UV spinduliuotę).

Kito įspūdingo pastato – didžiausios pasaulyje oranžerijos, Edeno sodo (Kornvalis, Didžioji Britanija) – kupolai taip pat pastatyti naudojant polimerinę plėvelę. Trys sluoksniai stiprios, antistatinės, skaidrios ir puikias izoliacines savybes turinčios plėvelės, įtvirtintos plieninėse konstrukcijose, leido sukurti drėgnųjų tropikų ir pietinės vidutinio klimato juostos klimatines zonas, todėl dabar vienoje vietoje galima gėrėtis augalais iš viso pasaulio.

Sparčiai populiarėja bei pelnytai užima lygiavertę poziciją plėvelių ir degtinių medžiagų naudojimas laisvalaikio ir sporto kompleksų, oro uostų, geležinkelio ir autobuso stočių, automobilių aikštelių, koncertų salių ir lauko estradų statybai. Šiomis medžiagomis apipavidalinama pastatų išorė, dengiami stogai, įrengiamos durys, vartai, lubos, estetiniai ar funkciniai ekranai.

Daugiasluoksnė lanksti medžiaga buvo panaudota dengiant Kijevo (Ukraina) olimpinio stadiono stogą (50 tūkst. m2).  Iš dengtinės medžiagos suformuoti Konya Torku (Turkija) stadiono (virš 42 tūkst. vietų) stogo ir sienų paviršiai (žalios ir baltos spalvos trikampių apvalkalas, forma primenantis futbolo kamuolį).

Milane (Italija) vykusios pasaulinės parodos „Expo 2015“ lankytojus nuo kaitrių saulės spindulių saugojo stoginės, pagamintos iš daugiasluoksnės dengtinės medžiagos (dangos polimeras – polivinildenefluoridas). Jomis buvo padengtas 13 futbolo aikščių prilygstantis plotas (85 tūkst. m² sunaudotos medžiagos po parodos planuojama perdaryti į palapines pabėgėliams).

Nuo Pasaulio prekybos organizacijos būstinės Ženevoje (Šveicarija) iki „Media-TIC“ pastato Barselonoje (Ispanija), Mocarto kavinės Vienoje (Austrija), prekybos centro Nonthaburi (Tailandas) ar uosto Vloclaveke (Lenkija) – visur pamatysime inovatyvius sprendimus panaudojant lanksčias struktūras. Tai puikus estetiškumo ir funkcionalumo derinys, leidžiantis kalbėti nauja turtingesne architektūrine kalba.

KTU mokslininkės pabrėžia, kad lanksčios struktūros medžiagos neriboja geometrinės statinio formos. Tai ypač aktualu, kadangi modernių statinių projektavimas atliekamas kompiuterinėmis programomis: pritaikius kreivių formavimo algoritmus, galima leistis į novatoriškų, neįprastų formų paieškas.

Medžiaga gali būti skaidri, todėl atsiveria šviesos-šešėlio integracijos galimybė, praturtinanti skaitmeninėje erdvėje sumodeliuotą dinamišką, ekspresyvią formą. Naujas kūrybines erdves atveria tai, kad dengtinės medžiagos gali būti interaktyvios, t.y. reaguoti į aplinkos veiksnius (temperatūrų, vėjo greičio ir kt. pokyčius) ir netgi žmonių veiką.

Joks kitas statybinis produktas nesuteikė tokių statinio dizaino kūrimo, individualumo išryškinimo ir įnoringiausių vizijų įgyvendinimo galimybių. Tai tarsi naujos kartos architektūra (kartais vadinama tekstiline architektūra (angl. textile architecture, tensile structures), leidžianti įgyvendinti drąsiausius architektų ir statybos inžinierių sumanymus, menines idėjas paversti tikrove. Kas prieš kelis šimtmečius ar net dešimtmečius atrodė utopija, dėl unikalių plėvelių ir dengtinių medžiagų savybių tampa nesunkiai įgyvendinama tikrove.

Lietuvoje lanksčios struktūros medžiagos taip pat vis plačiau naudojamos. KTU Architektūros ir statybos instituto akredituotoje Kompozicinių ir apdailos medžiagų laboratorijoje atliekami akredituoti ir neakredituoti statybinių ir apdailos medžiagų bandymai. Laboratorijos bendradarbiavimas su statybos produktų gamintojais ir prekybininkais užtikrina, kad į rinką patektų kokybiški produktai.

Laboratorijoje, pasitelkiant patikimą tyrimų įrangą, atliekami ir dengtinių medžiagų ir jų jungčių ilgaamžiškumo tyrimai. Tai vienas iš svarbiausių rodiklių, susijusių su esminiais statinio reikalavimais, apibrėžtais Statybos techniniuose reglamentuose. Laboratorinėmis sąlygomis tiriamieji objektai patiria saulės šiluminės ir ultravioletinės spinduliuotės, aukštų bei žemų temperatūrų, drėgmės poveikį, nustatoma medžiagų bei jungčių savybių kaita ir eksploatacinių savybių praradimas po dirbtinio sendinimo. Tikimasi, kad mokslinių tyrimų rezultatai prisidės prie pažangių architektūrinių sprendinių statiniuose plėtros.

Plačiau apie tai – paskaitoje „Lanksčios struktūros statiniuose – nuo tradicijų iki aukštųjų technologijų“, kuri vyks rugsėjo 9 d. 12 val. KTU Architektūros ir statybos instituto 223 aud. (Tunelio g. 60, Kaunas). Daugiau informacijos: www.mokslofestivalis.eu/