- Časopis Quark - https://www.quark.sk -

Textilná architektúra

Národné akvatické centrum v Pekingu, foto
wikipédia/Charie Fong

Športové či koncertné haly, garáže, sklady, hangáre pre lietadlá… Súčasné stavby využívajúce tkaniny ako konštrukčný materiál si rozhodne netreba mýliť s nejakými vylepšenými stanmi.

Látkové štruktúry v architektúre poskytujú staviteľom vďaka svojej malej hmotnosti a elasticite možnosť povoliť uzdu fantázii pri projektovaní dizajnu úžitkových a zábavných budov. Textílie používané v súčasnej architektúre sa však vyrovnajú iným materiálom aj čo do odolnosti proti vode, požiaru a iným živlom. Zároveň, hoci sú väčšinou produktmi chemických technológií, nie biológie, dokážu spĺňať aj ekologické normy. Využitie textílií v stavebníctve pritom nie je ničím novým. Ľudia používali látky pri stavbách svojich obydlí takmer zároveň s tým, ako ich začali používať na výrobu svojich odevov.

Zábavné centrum Chán Šatyr v Nur-Sultane, hlavnom meste Kazachstanu, foto wikipédia/Vladimir Mazur

Od vlny k polyesteru

Už prvé tkaniny prírodného pôvodu – väčšinou vyrábané z vlny alebo lykových vláken – sa v histórii začínali spracúvať a prispôsobovať aj pre technické potreby. Hneď v začiatkoch moreplavectva napríklad ľudia experimentovali so špeciálne tkanými alebo inak následne spracúvanými plachtovinami: impregnovali ich rôznymi olejmi, aby lepšie odolávali poveternostným vplyvom a dlhodobému vystaveniu morskej vode. Skutočný rozvoj technických tkanín však nastal až v 20. storočí s vynájdením a rozšírením výroby syntetických tkaninových materiálov. Syntetický hodváb svojimi vlastnosťami v mnohom nahradil prírodnú bavlnu, čo umožnilo jeho používanie napríklad pri výrobe automobilových pneumatík. No hoci schopnosť technických textílií vytvoriť súvislú vrstvu, ktorá dokáže zamedziť prieniku vlhkosti aj vzduchu – čo sú pri rôznych úžitkových stavebných konštrukciách kľúčové požadované vlastnosti – bola známa už od začiatku minulého storočia, rozšírenie takýchto stavieb nastalo až o niekoľko desaťročí neskôr.

Suvarnabhumské letisko v thajskom Bangkoku, hala s membránovou strechou, foto Flickr/Roger Price

Už v roku 1917 si anglický vynálezca a automobilový konštruktér Frederick William Lanchester patentoval myšlienku vytvoriť pretlakový stavebný objekt – halu, ktorej podstatnú časť by tvorila textilná membrána. Prvýkrát však takýto objekt postavil až v roku 1942 Američan Walter Bird a o skutočnom rozmachu možno hovoriť až v 60. rokoch minulého storočia. Polyuretánové, fluórkarbónové a akrylové materiály a chemické úpravy technických tkanín (impregnovanie alebo nátery, resp. nánosy) umožnili rozšírenie využívania takýchto textílií nielen pri výrobe obuvi či odevov, ale práve aj v modernej textilnej architektúre. Oproti konvenčným stavbám sú textilné konštrukcie lacnejšie a ich stavba trvá kratšie. Keďže hmotnosť použitého materiálu býva v ich prípade väčšinou zanedbateľná (pri umelých vláknach sa uvádza obyčajne 300 – 2 000 g/m² ), faktor nosnosti pôdy pri plánovaní stavieb nebýva dôležitý. Na druhej strane, malá hmotnosť môže zvyšovať nároky na zabezpečenie textilných stavieb proti vetru buď základmi, alebo ukotvením konštrukcie k zemi.

Zábavné centrum Millenium Dome – O2 Arena v Londýne, foto wikipédia/Matt Buck

Stavebná membrána

Od textílií používaných v architektúre sa vyžaduje vysoká odolnosť proti pretrhnutiu vláken a pevnosť v ťahu. Základným útvarom z textílie upravenej pre použitie v stavebníctve je súvislá vrstva – stavebná membrána. Stavebná membrána musí odolávať vplyvom počasia a mala by byť odolná aj proti UV žiareniu (aby mala stálu farbu) a vzlínaniu vody – tá môže do tkaniny zaniesť mikroskopické nečistoty, ktoré postupne vyvolajú neodstrániteľné škvrny, ale môže viesť aj k poškodeniu membrány mrazom. Väčšina membránových textilných štruktúr je zostavená zo skutočnej textílie, nielen z textilného pletiva alebo povrchovej vrstvy. Látka býva obvykle pokrytá alebo laminovaná syntetickými materiálmi, ktoré zvyšujú jej silu, trvanlivosť a odolnosť proti vplyvom prostredia. Medzi najčastejšie používané materiály patria polyestery laminované alebo pokryté polyvinylchloridom (PVC) a sklené vlákno pokryté polytetrafuóretylénom (PTFE) (čo je napríklad aj známy teflon). V stavebníctve sa naďalej požíva aj tradičný bavlnený plátnový keper (tkanina s väzbou s uhlopriečnymi riadkami), ľahké alebo tvrdené plátno. Najčastejšími však zostávajú polyestery pre ich silu, trvanlivosť, elastickosť a nízku cenu. Vinylom laminovanú tkaninu tvorí polyesterové plátno stlačené medzi dvomi vrstvami PVC. Pre stavebné použitie sa však väčšinou vyžadujú dve a viac vrstiev tkaniny spojených teplom a tlakom. Vinylom pokrytý polyester sa vyrába vo veľkých plátoch, ktoré sú spojené vysokofrekvenčným alebo vysokoteplotným zváraním tak, aby vydržali ťahovú a napäťovú záťaž konštrukcie. Prirodzene, čím hrubšie a hustejšie vlákno je použité, tým bude tkanina odolnejšia. Tkaniny zo sklených vláken sú okrem ich odolnosti proti vplyvom okolia schopné prepúšťať svetlo, čo možno využiť pri úvahách o osvetlení takej budovy.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 11/2020. Ak chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov, prihláste sa. Ak ešte nie ste naším predplatiteľom, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.

R

Komentáre