انواع پارچه کششی چیست؟

پارچه کششی در چندین نوع متمایز وجود دارد که هر کدام برای نیازهای عملکرد خاصی طراحی شده اند. دسته های اصلی هستند پارچه کششی PVC، پارچه PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن)، فیلم ETFE (اتیلن تترا فلوئورواتیلن)، پارچه سایه‌دار HDPE و فایبرگلاس با پوشش سیلیکونی . در این میان، پارچه کششی پی وی سی به دلیل مقرون به صرفه بودن، طیف رنگی گسترده و عملکرد ساختاری قابل اعتماد در آب و هوای مختلف، بر بازار جهانی تسلط دارد - تقریباً 60 تا 70٪ از نصب غشای معماری را تشکیل می دهد. قبل از انجام هر پروژه سازه کششی، خواه سایبان، سقف استادیوم یا نمای غشایی با دهانه بلند، درک هر نوع از آن ها ضروری است.

پارچه کششی پی وی سی : استاندارد صنعت

پارچه کششی پی وی سی با پوشش یک شبکه نخ پلی استر پایه - اسکریم - در دو طرف با خمیر پلی وینیل کلرید ساخته می شود. نتیجه یک غشای کامپوزیتی است که استحکام کششی پلی استر بافته شده را با ضد آب و هوا، مقاومت شیمیایی و انعطاف پذیری زیبایی PVC ترکیب می کند. پانل های پارچه ای کششی استاندارد PVC دارای مقاومت کششی از 3000 نیوتن در 5 سانتی متر تا بیش از 10000 نیوتن در 5 سانتی متر است. بسته به تعداد نخ و وزن پوشش.

از نظر عملی، یک غشای PVC درجه 6 (تقریباً 1050 گرم در متر مربع) به اندازه کافی قوی است که بتواند بارهای برف و باد دینامیکی 1.5-2.5 کیلو پاسکال را بدون تغییر شکل دائمی حمل کند. این رتبه بندی بار اکثریت قریب به اتفاق معماری تجاری و عمومی را در آب و هوای معتدل پوشش می دهد.

عملیات سطح بر روی پارچه کششی پی وی سی

پوشش‌های PVC خام گرد و غبار موجود در هوا و زباله‌های آلی را جذب می‌کنند که به تدریج غشا را لکه‌دار می‌کند و انتقال نور را کاهش می‌دهد. تولیدکنندگان با روکش های لاکی، لاک های اکریلیک، روکش های پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF) و ورقه های PVDF/Tedlar به این موضوع می پردازند. یک غشای PVC با لاک PVDF حفظ می شود پس از 10 سال بیش از 90 درصد درخشندگی سفید اولیه خود را به دست آورد در معرض قرار گرفتن در فضای باز، در مقایسه با 70-75٪ برای PVC تصفیه نشده با وزن پایه یکسان. برای پروژه‌های نزدیک به مناطق صنعتی یا مناطق ساحلی که در آن‌ها رسوب نمک و آلاینده شدید است، مشخص کردن روکش PVDF یا Tedlar تقریباً 8 تا 15 درصد به هزینه مواد اضافه می‌کند، اما دفعات تمیز کردن را به طور چشمگیری از دو بار در سال به یک بار در هر سه تا چهار سال کاهش می‌دهد.

طول عمر و قابلیت بازیافت پارچه کششی پی وی سی

نصب پارچه کششی PVC مشخص شده معمولاً عمر مفیدی را ارائه می دهد 15-25 سال قبل از تخریب پوشش، عملکرد آتش یا یکپارچگی ساختاری را به خطر بیندازد. غشاهای پی وی سی پایان عمر را می توان از طریق چندین برنامه بازپس گیری اروپایی بازیافت کرد - به عنوان مثال، فرآیند Texyloop غشاهای پلی استر با روکش PVC استفاده شده را به گرانول PVC معادل بکر تبدیل می کند و لایه پلی استر را برای پردازش مجدد بازیابی می کند. این رویکرد حلقه بسته ردپای کربن چرخه حیات را تقریباً 30 تا 40 درصد در مقایسه با دفع زباله کاهش می دهد.

فایبرگلاس با روکش PTFE: گزینه ای با عمر طولانی

فایبر گلاس با روکش PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن) - که اغلب با نام های تجاری مانند Tenara یا Sheerfill به بازار عرضه می شود - نمایانگر قسمت بالایی بازار پارچه کششی است. ماده پایه نخ فایبرگلاس بافته شده است که طبیعتاً غیر قابل احتراق است و پوشش PTFE سطحی با اصطکاک بسیار کم و از نظر شیمیایی بی اثر می کند. غشاهای PTFE دارای انتظارات عمر مفید 30 تا 50 سال هستند ، با برخی از تاسیسات قابل توجه مانند ترمینال حاج در جده (تکمیل شده در سال 1981) اکنون بیش از چهار دهه خدمات مداوم دارد.

سطح غیر متخلخل PTFE به طور موثر خود تمیز می شود: باران ذرات معلق در هوا را بدون ایجاد لکه می کند. مقادیر انتقال نور معمولاً بین 5٪ تا 20٪ اجرا می شود، به ساختارهای PTFE کیفیتی درخشان و پراکنده در نور روز بدون تابش خیره کننده می دهد. یک محدودیت هزینه است - فایبرگلاس با روکش PTFE معمولاً قیمت دارد سه تا پنج برابر هزینه هر متر مربع پارچه کششی PVC استاندارد - که آن را برای سازه های دائمی شاخص به جای تاسیسات فصلی یا موقت مناسب تر می کند.

عملکرد آتش یک مزیت کلیدی است. PTFE/فایبر گلاس تحت اکثر قوانین ساختمانی ملی به عنوان غیر قابل احتراق طبقه بندی می شود که صدور مجوز برای فضاهای عمومی محصور مانند آتریوم های خرید، پایانه های فرودگاه و سقف استادیوم را بسیار ساده می کند.

فیلم ETFE: شفافیت و عملکرد سبک

ETFE (اتیلن تترا فلوئورواتیلن) از نظر فنی یک پارچه بافته شده نیست، بلکه یک فیلم فلوروپلیمر ترموپلاستیک است. به دلیل برش، جوش و کشش با استفاده از اصول ساختاری قابل مقایسه در خانواده غشای کششی گنجانده شده است. وزن یک لایه فیلم ETFE به اندازه 150 تا 350 گرم در متر مربع است - تقریباً 1٪ وزن یک پانل شیشه ای معادل - که به طور چشمگیری الزامات بار ساختاری اولیه را کاهش می دهد و امکانات دهانه ای را ایجاد می کند که شیشه نمی تواند از نظر اقتصادی به آن دست یابد.

ETFE به دست می آورد مقادیر انتقال نور 90-95٪ برای یک لایه هنگامی که حداکثر نور طبیعی روز اولویت طراحی است، آن را به انتخاب ارجح تبدیل می کند. مرکز ملی ورزش‌های آبی پکن ("مکعب آب") که برای المپیک 2008 تکمیل شد، بیش از 100000 متر مربع از پانل‌های بالشتک ETFE استفاده کرد و یکی از نمونه‌های ذکر شده از شفافیت و تطبیق پذیری ساختاری مواد باقی مانده است.

فیلم ETFE معمولاً به‌عنوان سیستم‌های بالشتک متورم چند لایه نصب می‌شود تا غشاهای منفرد کششی. فشار هوای بین لایه ها عایق (مقدار U 1.5-2.8 W/m²K برای سیستم های دو لایه) و استحکام ساختاری را فراهم می کند. با این حال، سیستم‌های باد مکانیکی نیاز به قراردادهای تعمیر و نگهداری و کمپرسورهای پشتیبان دارند که پیچیدگی عملیاتی را در مقایسه با غشاهای PVC یا PTFE استاتیک می‌افزاید.

پارچه سایه HDPE: مهندسی شده برای کنترل خورشیدی

پارچه سایه پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) یک طاقچه مشخص در ساختارهای پارچه کششی اشغال می کند. بر خلاف پارچه کششی PVC یا غشاهای PTFE، پارچه سایه HDPE یک ساختار باز یا بافتنی است که به طور خاص برای جلوگیری از تابش خورشید و در عین حال امکان حرکت هوا طراحی شده است. پارچه های سایه HDPE در فاکتورهای سایه از 30٪ تا 95٪ در دسترس هستند. ، امکان کالیبراسیون دقیق کاهش بهره خورشیدی در مقابل تهویه طبیعی را فراهم می کند.

این باعث می شود HDPE ماده غالب برای پارکینگ ها، زمین های بازی، سازه های سایه کشاورزی و مناطق مهمان نوازی در فضای باز در آب و هوای گرم باشد. سایبان HDPE با فاکتور سایه 90 درصد روی پارکینگ در دبی یا فونیکس می تواند دمای سطح وسایل نقلیه پارک شده را در مقایسه با آسفالت بدون سایه بین 20 تا 30 درجه سانتی گراد کاهش دهد و به طور قابل توجهی دمای کابین و بار تهویه مطبوع را کاهش دهد. استحکام کششی پارچه سایه HDPE کمتر از غشاهای معماری پوشش داده شده - معمولاً 1500 تا 4500 نیوتن در 5 سانتی متر است - بنابراین طرح‌های سازه‌ای باید این را در هنگام تعیین مقاومت باد و بار برف در نظر بگیرند.

پارچه سایه HDPE در طول تولید در برابر اشعه ماوراء بنفش تثبیت می شود و نمرات تجاری با کیفیت را حمل می کند 10 سال ضمانت پایداری UV . ساختار باز متخلخل به این معنی است که پارچه آب راکد را جمع نمی کند و بارهای حوضچه ای را که باید با پارچه کششی PVC غیرقابل نفوذ در تاسیسات با شیب کم در نظر گرفته شود حذف می کند.

فایبرگلاس با پوشش سیلیکونی: کاربردهای دما بالا

غشاهای فایبر گلاس با پوشش سیلیکونی کمترین نوع پارچه کششی در معماری عمومی هستند، اما نقش مهمی در محیط‌های با دمای بالا و پردازش مواد غذایی دارند. پوشش الاستومری سیلیکونی پایدار باقی می ماند -60 درجه سانتی گراد تا 230 درجه سانتی گراد به طور مداوم ، با پیک های کوتاه مدت تا 300 درجه سانتیگراد قابل تحمل است. این محدوده حرارتی بسیار فراتر از محدودیت های عملیاتی پارچه کششی PVC است (معمولاً تا 70 درجه سانتیگراد سرویس مداوم درجه بندی می شود) و سیلیکون/ فایبرگلاس را به انتخاب پیش فرض برای سایبان ها بر روی اجاق های صنعتی، پوشش های ریخته گری و مناطق اگزوز حرارتی در تاسیسات تولیدی تبدیل می کند.

پوشش های سیلیکونی همچنین برای مواد غذایی ایمن، غیر سمی و مقاوم در برابر اکثر اسیدها، قلیایی ها و مواد پاک کننده مورد استفاده در تولید مواد غذایی هستند. این ویژگی ها منجر به پذیرش رو به رشد سازه های سقف کششی بر روی بازارهای مواد غذایی و تأسیسات فرآوری شده است، جایی که تمیز کردن مکرر بخار با فشار بالا امری عادی است. معاوضه هزینه است: فایبرگلاس با پوشش سیلیکونی به طور قابل توجهی گرانتر از پارچه کششی PVC و حتی غشاهای PTFE در برخی پیکربندی ها است.

مقایسه سر به سر همه انواع پارچه کششی

جدول زیر عملکرد کلیدی و ویژگی های تجاری هر نوع پارچه کششی اصلی را برای کمک به تصمیم گیری های مشخصات خلاصه می کند.

تفاوت گریدهای پارچه کششی PVC

همه پارچه های کششی پی وی سی یکسان نیستند. بازار به گروه‌های وزنی تقسیم می‌شود - معمولاً از درجه 2 تا درجه 9 - و در هر درجه، طبقات کیفیت به طور قابل‌توجهی با توجه به ساخت و ساز، فرمول ترکیب PVC و فناوری پوشش بالایی متفاوت است. در اینجا نحوه تجزیه نمرات کلیدی در کاربرد عملی آمده است:

• درجه 2-3 (400-600 گرم در متر مربع): سالن های نمایشگاهی سبک، خیمه های مراسم موقت، بادبان های سایه کوتاه مدت. استحکام کششی معمولاً 2500 تا 4000 نیوتن در 5 سانتی متر است. برای سازه های دائمی در مناطق پر باد توصیه نمی شود.
• درجه 5-6 (750-1100 گرم در متر مربع): نیروی کار معماری تجاری - سایبان های کششی، گذرگاه های پیاده، پناهگاه های ترانزیت، و روکش نما. استحکام کششی 5000-7500 نیوتن در 5 سانتی متر. به طور معمول دارای 15 تا 20 سال عمر مفید با روکش PVDF است.
• درجه 8-9 (1200-1600 گرم در متر مربع): سقف استادیوم، مرکز حمل و نقل با دهانه بزرگ، نماهای کششی با فشار باد بیش از 2 کیلو پاسکال. استحکام کششی 9000-12000 نیوتن/5 سانتی متر. اغلب با لمینت تدلار برای حداکثر مقاومت در برابر آب و هوا و طول عمر مشخص می شود.

معماری اسکریم در داخل PVC نیز مهم است. اسکریم بافت ساده استحکام کششی یکنواختی را در هر دو جهت تار و پود ارائه می دهد - برای ساختارهای غشایی پیش تنیده دو محوره ترجیح داده می شود. بافت لنو یا نخ درج استحکام بالاتری را در یک جهت ارائه می دهد و در کاربردهای کششی یک طرفه مانند سایبان های طاق بشکه ای استفاده می شود.

استانداردهای عملکرد آتش برای پارچه کششی

عملکرد حریق یک فاکتور مشخصه غیرقابل مذاکره برای هر سازه کششی محصور یا نیمه بسته است. استانداردها بر اساس منطقه متفاوت است:

• اروپا: طبقه بندی واکنش به آتش EN 13501-1. پارچه کششی PVC با عملیات FR معمولاً به کلاس B-s2، d0 یا کلاس C-s2، d0 می رسد. PTFE و ETFE به کلاس A2-s1، d0 (غیر قابل احتراق) می رسند.
• فرانسه: سیستم طبقه بندی M پارچه کششی پی وی سی با عملیات مناسب به M2 (ضد اشتعال) می رسد که برای فضاهای تجمع عمومی سرپوشیده مورد نیاز است.
• ایالات متحده آمریکا: NFPA 701 و ASTM E84. غشاهای PVC معماری با کیفیت به شاخص گسترش شعله کلاس A (FSI ≤ 25) دست می یابند.
• استرالیا/نیوزیلند: AS/NZS 1530.3. پارچه کششی PVC مورد استفاده در ساختمان‌های مونتاژ کلاس 9 معمولاً به شاخص اشتعال پذیری ≤ 6 و شاخص گسترش شعله ≤ 0 نیاز دارد.

افزودنی های مقاوم در برابر شعله در پارچه کششی PVC در مرحله ترکیب قرار می گیرند و به عنوان پوشش سطح اعمال نمی شوند. ، به این معنی که عملکرد FR پس از تمیز کردن یا سایش کاهش نمی یابد. این یک تمایز حیاتی است که باید هنگام بررسی برگه‌های اطلاعات فنی محصول تأیید شود - درمان‌های FR اعمال شده روی سطح روی غشاهای بودجه با گذشت زمان تخریب می‌شوند و مطابقت با گواهینامه خود را از دست می‌دهند.

ویژگی های صوتی و حرارتی انواع پارچه کششی

عملکرد آکوستیک اغلب در هنگام انتخاب مواد نادیده گرفته می شود، اما در فضاهای عمومی سرپوشیده حیاتی می شود. پارچه کششی PVC یک سطح انعکاسی است - ضرایب جذب صدا (αw) معمولاً از 0.05 تا 0.15 متغیر است - به این معنی که صدای طنین‌انداز در محیط‌های پوشیده از غشاء ایجاد می‌شود مگر اینکه آسترهای جاذب یا پانل‌های صوتی ثانویه یکپارچه باشند. تیم‌های طراحی استادیوم به طور منظم از یک آستر آکوستیک ثانویه از پارچه کششی پی وی سی سوراخ‌دار با لایه ضربه‌ای عایق استفاده می‌کنند تا زمان طنین در جایگاه‌های سرپوشیده را از 3 تا 5 ثانیه به هدف 1.5 تا 2 ثانیه کاهش دهند تا قابل فهم بودن گفتار باشد.

عملکرد حرارتی پارچه کششی PVC تک لایه متوسط ​​است. یک غشا استاندارد 900 گرم بر متر مربع PVC دارای مقدار U تقریباً است 5.5-6.5 W/m² K ، به خودی خود حداقل عایق را فراهم می کند. سیستم‌های PVC دولایه با شکاف هوا یا پرکننده عایق می‌توانند به مقادیر U 1.5-3.0 W/m²K دست یابند که آن‌ها را برای فضاهای بسته فصلی مناسب می‌سازد. در مقابل، سیستم‌های بالشتک ETFE با سیستم‌های دو لایه به مقادیر U 1.0-2.0 W/m²K و کمتر از 1.0 W/m²K با سه لایه یا بیشتر به‌علاوه پرکننده آرگون می‌رسند.

بازتاب خورشیدی یکی دیگر از محرک های حرارتی است. پارچه کششی پی وی سی سفید با روکش PVDF می تواند مقادیر بازتاب خورشیدی 0.65-0.75 (TSR) را به دست آورد، که به طور قابل توجهی افزایش گرمای خورشیدی را در زیر سایبان در مقایسه با گزینه های PVC تیره تر (TSR 0.10-0.30) یا سقف فلزی لخت (TSR 0.20-0.40) کاهش می دهد. این یک مزیت بازده انرژی قابل توجه برای فضاهای مهمان نوازی در فضای باز است که به دنبال سایه بدون انباشت گرمای بیش از حد هستند.

فن آوری های درز و اتصال برای پارچه کششی PVC

یکپارچگی ساختاری یک غشای کششی فقط به اندازه درزهای آن قابل اعتماد است. پانل های پارچه ای کششی PVC با استفاده از دو روش اصلی به هم متصل می شوند:

• جوشکاری با فرکانس بالا (HF): یک میدان الکترومغناطیسی مولکول‌های PVC را در خط درز نوسان می‌کند و گرمایی ایجاد می‌کند که دو لایه را به یک پیوند همگن تبدیل می‌کند. جوش های HF که به درستی اجرا شده اند به استحکام درز می رسند 85-100٪ از غشای مادر یعنی درز نقطه ضعف ساختاری ایجاد نمی کند. این استاندارد صنعتی برای کلیه تولیدات تجاری پارچه کششی PVC است.
• جوشکاری با هوای گرم: جریان هوای گرم شده (250 تا 400 درجه سانتیگراد) سطوح پی وی سی را نرم می کند که سپس تحت فشار غلتکی به هم فشرده می شوند. برای تعمیرات در محل و هندسه های درز منحنی یا نامنظم که صفحات جوش HF نمی توانند به آنها برسند استفاده می شود. استحکام درز معمولاً 75 تا 90 درصد پارچه اصلی است.

فایبرگلاس با روکش PTFE را نمی توان HF جوش داد زیرا پایه فایبر گلاس به تحریک الکترومغناطیسی پاسخ نمی دهد و پوشش PTFE از نظر حرارتی پایدار است و در دمای زیر 327 درجه سانتیگراد غیر قابل ذوب است. در عوض، پانل‌های PTFE به صورت مکانیکی با استفاده از میله‌های گیره فولادی با روکش PTFE و اتصالات لبه پیچ و مهره‌ای به هم متصل می‌شوند که نیاز به همپوشانی درزهای گسترده‌تری دارد (معمولاً 50 تا 100 میلی‌متر در مقابل 15 تا 25 میلی‌متر برای جوش‌های PVC HF) و پیچیدگی ساخت را اضافه می‌کند.

خاتمه لبه پارچه کششی PVC از چندین استراتژی استفاده می کند: طناب در کانال (کابل فولادی با روکش PVC تعبیه شده در یک سجاف جوش داده شده که با پروفیل اکستروژن آلومینیومی پیوسته درگیر می شود)، طناب پیچ (یک مهره گرد پیوسته در امتداد محیط پانل)، و اتصالات صفحه و پیچ برای نقاط لنگر متمرکز با بالاترین بار. انتخاب انتهای لبه هم بر جزئیات بصری نصب نهایی و هم بر حداکثر ظرفیت انتقال بار در هر لنگر تأثیر می گذارد.

انتخاب پارچه کششی مناسب برای پروژه شما

درخت تصمیم برای مشخصات پارچه کششی به طور کلی از این منطق پیروی می کند:

1. بودجه و عمر پروژه: اگر عمر طراحی کمتر از 20 سال باشد یا بودجه محدود باشد، پارچه کششی PVC با روکش PVDF تقریبا همیشه پاسخ صحیح است. برای سازه های شاخص 30 ساله، PTFE یا ETFE درجه بالا حق بیمه را توجیه می کند.
2. نور مورد نیاز: حداکثر نور طبیعی روز؟ فیلم ETFE را مشخص کنید. نور پراکنده روز کنترل شده؟ PVC یا PTFE سفید یا روشن. محرومیت خورشیدی با تهویه؟ پارچه سایه HDPE.
3. الزامات طبقه بندی حریق: الزامات کد محلی ساختمان برای طبقه اشغال را بررسی کنید. اگر طبقه بندی غیر قابل احتراق اجباری باشد (EN A2 یا معادل آن)، PTFE یا ETFE تنها گزینه های غشایی هستند. اگر کلاس B یا C قابل قبول باشد، پارچه کششی PVC با عملیات FR یکپارچه واجد شرایط است.
4. مواجهه با محیط زیست: آلودگی زیاد یا قرار گرفتن در معرض نمک ساحلی؟ پوشش PVDF یا Tedlar روی PVC را در اولویت قرار دهید، یا PTFE را برای ظاهر بدون تعمیر و نگهداری انتخاب کنید. منطقه صنعتی با دمای بالا؟ فایبرگلاس با پوشش سیلیکونی را مشخص کنید.
5. دهانه و بار سازه: برای دهانه های بیش از 40 تا 50 متر و بارهای دینامیکی بالا، تجزیه و تحلیل مهندسی سازه باعث انتخاب وزن پارچه خواهد شد. با سازنده غشاء زودتر کار کنید تا تأیید کنید که درجه پارچه کششی PVC انتخابی با مقادیر تنش محاسبه شده در تمام نقاط اتصال مطابقت دارد.

هیچ نوع پارچه کششی واحدی بر همه کاربردها غالب نیست. با این حال، برای ترکیبی از عملکرد ساختاری، تطبیق پذیری طراحی، کارایی هزینه و ویژگی های نصب عملی، پارچه کششی پی وی سی پرکاربردترین ماده در بازار است ، خدمات رسانی به پروژه ها از سایبان های موقت بازار تا سقف های دائمی چند هزار متر مربعی. درک طیف گسترده ای از انواع - و جایی که پارچه کششی PVC در آن طیف قرار می گیرد - به طراحان و مدیران پروژه این پایه را می دهد تا از همان مراحل اولیه طراحی، تصمیمات مطمئن و با درجه مشخصات را اتخاذ کنند.