引張織物は何に使用されますか?アプリケーションと PVC ガイド

引張織物は何に使用されますか?直接的な答え

引張織物は、構造強度と軽量の柔軟性を兼ね備えた、屋根、天蓋、日よけの帆、ファサード、囲いなどの大規模な建築構造を作成するために使用されます。従来の硬質屋根材とは異なり、引張織物は圧縮ではなく張力によって荷重を分散することで機能するため、重い支柱や厚いフレームを使用せずに広大な面積をカバーできます。実際に、世界中のスポーツスタジアム、空港ターミナル、ショッピングモールの天蓋、屋外イベント会場、駐車場、テーマパーク、さらには橋の歩道などで引張織物が使用されています。

PVC引張生地 は、このカテゴリで最も広く指定されているマテリアルです。おおよその割合を占めます 世界中のすべての建築用膜プロジェクトの 65 ～ 70% 、欧州引張構造協会がまとめた業界データによると。その優位性は、手頃な価格、耐紫外線性、防火性能、そしてコンピューター制御の切断と溶接に適した一貫した大判ロールの入手可能性の組み合わせによってもたらされます。

以下のセクションでは、すべての主要なアプリケーション カテゴリを分類し、各状況でどのファブリック仕様が重要であるかを説明し、主要な素材タイプを比較して、最初から適切な製品をプロジェクトに適合させることができます。

Commercial and Retail Architecture

ショッピング センターや大通りの小売環境は、引張膜アーキテクチャを大規模に採用した最初の分野の 1 つであり、今日でも最大の市場の 1 つです。理由は簡単です。劇的な張力の天蓋が歩行者を呼び込み、屋根付きの屋外スペースを提供して利用可能な小売店のフロアプランを拡張し、恒久的な屋根付き増築のような複雑な計画を必要とせずに実現します。

入口のひさしと屋根付き通路

エントランスのキャノピーは、おそらく小売業界で最も一般的な張力布の用途です。適切に設計されたキャノピーは、入口に明確な視覚的信号を生成し、行列のピーク時に顧客を雨や日光から守り、統合された LED 照明やブランドのグラフィックの表面を提供します。 ラッカー仕上げのトップコートを施した PVC 引張生地 は、印刷が簡単で、小売環境で使用される洗浄剤に耐性があり、時間が経ってもプロフェッショナルに見える平らで張りのある外観を実現するため、ここでは標準仕様です。

駐車場とモールの入り口を結ぶ屋根付きの歩道の場合、エンジニアは通常、露出した位置での風の巻き上げに対処するために、5 cm ストリップあたり少なくとも 4,000 N の破断強度を持つ生地を指定します。ロンドンのウェストフィールド・ストラトフォード・シティの屋根付き歩道システムなどのプロジェクトで使用されました PVC-coated polyester membrane 中間支柱なしで最大 18 メートルのスパンにわたってこれらの規格に準拠して評価されます。

アトリウムの屋根と内部の天窓

多くの密閉型モールでは、ガラスの代わりにアトリウム屋根または天窓システムとして半透明の張力織物が使用されています。 ETFE (エチレンテトラフルオロエチレン) フォイルクッションもオプションの 1 つですが、張力のある生地を次のコーティングでコーティングします。 10～15%の光透過率 完全な透明性よりも、拡散したグレアのない自然光の方が望ましい場合に、このタイプが好まれることがよくあります。この生地は直射日光を散乱させ、均一で影のない内部環境を作り出し、目に優しく、不透明な屋根と比較して人工照明によるエネルギー消費を最大 30% 削減します。

Sports Stadiums and Recreation Facilities

張力のある生地の構造上の利点は、スタジアム規模で最も顕著になります。 A tensile roof can cover a 40,000-seat grandstand with a steel cable-and-mast structure that weighs a fraction of an equivalent concrete or steel frame — and can be erected in a fraction of the time.これは、1972 年のミュンヘン オリンピック スタジアムで明確に実証されました。このスタジアムでは、アクリル ガラスを備えたケーブル ネットが使用され、それ以来、現代的なデザインに改良されました。 PVC 引張織物膜 現在、屋根付きアウトドアスポーツの世界標準となっている屋根。

スタジアムの屋根のキャノピー

現代のスタジアムのキャノピーは、厳しい多方向の風荷重、数十年にわたる屋外暴露による紫外線劣化、そして群衆の騒音が自然に伝わるように音響的に中立を保つ必要性に直面しています。スタジアムで使用される PVC 引張生地は通常、 25年間の製品保証 EN 13501-1 クラス B の耐火性能を満たしています。これらの用途における生地の重量は 900 g/m² ～ 1,500 g/m² の範囲であることが多く、塩水噴霧により劣化負荷が増大する露出した海岸地域ではより高い重量が使用されます。

著名な例としては、パリ郊外のスタッド・ド・フランス、英国のプレミアリーグ・サッカースタジアムのいくつか、カタールのハリファ国際スタジアムの屋根などが挙げられます。これらの屋根はすべて、高周波溶接で接合された溶接PVCコーティング膜パネルを使用しており、50メートル以上にわたる水密で連続した屋根面を形成しています。

テニスコート、プール、総合スポーツホール

張力のある生地は小規模なレクリエーション施設でも同様に一般的です。 An inflatable tensile structure — an air-supported dome — can cover a full-size indoor tennis court for a fraction of the cost of a conventional steel building.これらの構造では、 ダブルスキンPVC引張生地 温帯地域での年間を通じての気候制御に適した U 値を達成するための断熱エアギャップを備えています。夏の間は空気を抜いて保管するのが実用的で、予算が限られているクラブや地方自治体に人気があります。一般的な 36 m × 72 m のテニスドームのおおよその費用 設置コストが 1 平方メートルあたり 40 ～ 60% 削減 同等の鉄骨門型建物よりも優れています。

屋外イベントと仮設物

イベント業界は、世界的に抗張性生地を最も大量に消費する業界の 1 つです。フェスティバル、コンサート、企業行事、見本市、スポーツ イベントはすべて、一時的な引張膜構造に依存して、短期間の使用に適したコストで屋根付きスペースを迅速に提供します。世界の仮設構造物市場は約 2023年に32億ドル 屋外イベントのカレンダーの拡大と、大規模なイベントでのハイスペックなホスピタリティ構造に対する需要の増加により、成長を続けています。

マーキーとフェスティバルテント

従来のマーキーキャンバスはほぼ完全に置き換えられました。 PVC引張生地 PVC コーティングされたポリエステルは扱いやすく、風荷重にも強く、保管中のカビやカビに強く、イベント間の掃除がはるかに簡単であるため、プロのイベントでのレンタルに使用されています。 20 m × 50 m をカバーする標準のクリアスパン マーキーでは、屋根、壁、内張り全体に 680 g/m² の PVC 生地を 1,800 m² ～ 2,200 m² 使用します。同じ構造物は、8 人の作業員によって 2 ～ 3 日で建設でき、同様の時間枠で解体できるため、週末程度の短期間のイベントでも商業的に実行可能です。

屋外のおもてなし用の張力シェードセイル

シェードセイル (マストの先端やアンカーポイントに固定された、張った生地の三角形または四角形のパネル) は、屋外レストランのテラス、ホテルのプールデッキ、ビーチサイドのバーの定番の機能になっています。簡単に設置でき、見た目も印象的で、冬の厳しい気候では季節に応じて取り外すことができます。温暖な気候では、 HDPEメッシュ引張織物 (高密度ポリエチレン) は、その目の粗い織り構造が空気の移動を可能にしながら最大 95% の日射遮蔽を提供し、直射日光にさらされるよりも日陰の表面温度を 10 ～ 15 °C も低く保つため、シェード セイルに好まれています。日よけとともに防水カバーが必要な場合は、PVC 張力生地が推奨されます。

交通インフラ: 空港、鉄道、バスターミナル

交通ハブは、構造、音響、防火性能、メンテナンスの要件が厳しい、人通りの多い環境です。引張織物は、世界中の主要な交通インフラの出発ホール、プラットフォーム、乗降ゾーン、歩道橋を覆うために選ばれる素材となっています。それはまさに、張力織物がガラスや金属シートの代替品よりも低い自重でこれらすべての要件を同時に満たしているからです。

デンバー国際空港の象徴的な白いテントのようなターミナルの屋根 — 1994 年に完成し、上を覆う 330,000平方フィート — 輸送分野における建築用引張膜の最もよく知られた例として残っています。 PTFE は最小限のメンテナンスで 30 年を超える寿命を実現するため、PVC ではなく PTFE (ポリテトラフルオロエチレン) でコーティングされたグラスファイバーを使用しています。ただし、予算が厳しくスパンが短いバス停、鉄道ホームのひさし、屋根付き降車エリアの場合は、 PVC引張生地 は実用的な標準です。定期的な清掃で 15 ～ 20 年間良好に機能し、調達および製造にかかる平方メートルあたりのコストが大幅に低くなります。

ホームひさしと駅前広場

引張膜構造を使用した鉄道および地下鉄のプラットフォームのキャノピーが、ヨーロッパ、中東、アジア太平洋地域の駅で完成しました。魅力は、建設のスピードです。つまり、200 メートルのプラットフォーム用の張力キャノピーは、現場外で製造して 4 ～ 6 週間で設置でき、列車の運行への影響は最小限に抑えられます。そして、プラットフォームがトンネルのように感じられない視覚的な軽さです。白または明るい色 PVC引張膜 10 ～ 20% の半透明性により、雨を防ぎながらプラットフォーム上の自然光を最大限に確保します。

産業および農業用途

権威ある建築プロジェクトを超えて、張力織物は産業や農業の分野、つまり美しさよりも平方メートルあたりのコストや組み立ての速度がはるかに重要な分野で、かなりの実用的な仕事をしています。

ファブリックの建物と産業用倉庫

クリアスパン引張織物建物（高強度 PVC 引張織物で覆われた重い鋼鉄のアーチ型フレームを使用した構造）は、バルク材料の保管、車両や機器の収容、鉱業、農業、港湾、建設における保護された作業スペースの提供に広く使用されています。このタイプの 30 m × 60 m のファブリック製建物は 2 週間以内に建設でき、費用はおよそ 平方メートルあたり 30 ～ 50% 削減 従来の鉄骨張りの金属建物に比べて、保管や車両の移動を妨げる内部柱が不要です。

寒冷地では、ダブルスキンの膨張壁パネルが断熱効果を発揮し、ファブリック建物が温度に敏感な保管に適したものになります。穀物、肥料、塩、カリはすべて、カナダ、北欧、ロシアの農業施設や港湾施設で、張力のある繊維構造の下で日常的に保管されています。

温室および園芸用カバー

園芸用に設計された特殊な引張織物 (通常、コーティングされた PVC 引張織物ではなく、HDPE の織布が使用されます) は、世界中で数百万ヘクタールの作物をカバーしています。これらの生地は光の強度を調整し、雹による被害を軽減し、温度を制御し、一部のシステムでは成長を促進するために高い CO₂ 濃度を維持します。スペインのアルメリアなどの地域（「プラスチックの海」と呼ばれることが多い）では、ポリトンネル フィルムとシェード生地が、より多くのものをカバーしています。 35,000ヘクタール これは、表面積で見ると世界最大の張力織物材料の用途の 1 つです。

ファサード被覆材および日よけシステム

引張織物はオーバーヘッド用途に限定されません。建物のファサードでは、外部の日よけ要素、プライバシー スクリーン、装飾被覆材として、引張膜パネルまたは張力メッシュ スクリーンを使用することが増えています。建築家が従来の金属製ルーバー システムのような視覚的な重さを感じることなく、ガラス張りのオフィス ビルで太陽熱の増加を軽減する方法を模索する中で、この用途は急速に拡大しました。

PVC引張生地 とステンレス鋼のワイヤー メッシュは、ファサードのシェーディングの 2 つの主要な素材です。 PVC は、不透明性や印刷適性が必要な場合に好まれます。たとえば、南側のファサード全体がブランドの視覚的な表面として使用されている本社などです。最大限の透明性とハイテクの美しさが優先される場合は、ワイヤー メッシュが推奨されます。どちらの場合も、張力のかかった生地またはメッシュは二次スチールサブフレームに固定され、通常はコーナープレートまたは周囲ロープ終端システムを使用して、パネル全体にしわが寄らずピンと張った状態を保つようにプレストレスがかけられます。

ファサードの遮光膜は、冷却負荷を軽減するように設計されています。外部張力織物遮光スクリーンを改修したオフィスビルの研究では、一貫して次のことが示されています。 15 ～ 25% のエネルギー節約 寒冷が支配的な気候で、この分野は中東、東南アジア、南ヨーロッパの引張織物市場で最も急速に成長しているセグメントの 1 つとなっています。

主要な抗張繊維素材の比較

すべての張力生地が交換できるわけではありません。以下の表は、建築および産業用の引張構造物で使用される 4 つの主要な材料タイプと、一般的な性能ベンチマークおよびそれぞれが最も優れた性能を発揮する用途の状況をまとめたものです。

PVC引張生地 dominates the market なぜなら、それは性能のスイートスポットを占めているからです。つまり、15 ～ 25 年の耐用年数で恒久的な設置に十分な耐久性があり、一時的および短サイクルの用途に十分経済的であり、世界中で広く利用されている HF 溶接装置を使用して製造するのが技術的に簡単です。 PTFE と ETFE は、耐久性、防火性能クラス A、または光学的透明度が交渉の余地のない最高の地位を占めています。

パフォーマンスを定義する主要な技術的特性

張力織物の用途を理解するには、それを要求の厳しい環境に適したものにする技術的特性を理解する必要があります。以下の特性は、建築用引張織物プロジェクトごとに測定および指定されます。

• 引張強さ: 縦糸と横糸の両方向で 5 cm ストリップあたりの N で測定されます。構造用途には少なくとも 3,000 ～ 5,000 N/5 cm が必要です。頑丈なスタジアムの屋根では、8,000 ～ 12,000 N/5 cm が指定される場合があります。
• 引き裂き強度: 穿刺伝播に対する抵抗を決定するために重要です。通常は台形引裂き試験によって測定されます。屋根用途に使用される PVC 引張織物の標準値は 400 ～ 800 N です。
• 火災の分類: EN 13501-1 はヨーロッパの標準です。北米ではNFPA 701。ほとんどの建築用 PVC 引張織物はクラス B-s2-d0 以上を達成しており、屋根付きの公共スペースでの使用に適しています。
• 光透過率: パーセンテージで表されます (0% = 不透明、100% = 完全に透明)。建築用膜の範囲は、遮光ライニングの 0% から、自然採光を求める半透明の屋根用途の 35% までです。
• 溶接強度: PVC 引張生地の HF 溶接された縫い目は、親生地の引張強度の少なくとも 80% を達成する必要があります。縫い目の品質は、剥離およびせん断方法によってテストされ、製造中の重要な品質管理チェックポイントとなります。
• 紫外線安定性: 促進耐候性試験 (キセノン アークまたは QUV) では、同等の年数の UV 暴露後の色の保持と引張強度の保持を測定します。高品質の PVC 引張生地は、10 年間の紫外線曝露をシミュレートした後でも 85% 以上の引張強度を保持します。
• 低温時の柔軟性: 北方気候の構造物にとって重要です。屋外用の PVC 引張織物は、少なくとも -20°C までの温度でも柔軟性と耐亀裂性を維持する必要があります。

引張織物の新たな特殊用途

材料科学と製造技術の進歩に伴い、上記の主流の用途を超えて、引張織物は新たな用途を見出し続けています。

廃水および環境工学における引張織物

廃水ラグーン、バイオガス消化槽、産業排水池用の浮遊カバー膜は、急速に成長しているニッチ市場です。これらのカバーは、耐薬品性のコーティングされた引張織物を使用して、エネルギー回収のために消化槽からメタンを捕捉し、下水ラグーンからの臭気の放出を防ぎ、鉱山や食品加工で使用される蒸発池からの雨水を排除します。カバーはラグーンの周囲に固定された張力のかかる膜システムとして設計されており、ガス収集ポイントが膜表面に統合されています。 ポリプロピレンコーティングされた生地と HDPE ジオメンブレン この文脈では、硫化水素やアンモニアに対する耐薬品性が必要なため、標準的な PVC よりも一般的です。

防衛および緊急対応のための展開可能な構造物

軍隊や人道支援団体は、展開可能な病院、野戦指揮センター、緊急避難所システムに引張織物構造を広く使用しています。これらの構造物は車両または航空貨物で輸送され、少人数のチームによって数時間以内に組み立てられ、風、雨、場合によっては爆風の過圧に対する性能基準を満たさなければなりません。 軽量PVC引張生地 このスペースでは、400 ～ 600 g/m² のアルミニウム アーチ型フレームと組み合わせたシステムが主流であり、梱包可能な重量と、現場条件で 1 ～ 3 年の予定耐用年数に耐える十分な構造性能のバランスをとります。

インテリアデザインと吸音パネル

張力のあるファブリック天井システムと壁パネルは、音響処理、照明拡散、およびサービス インフラストラクチャの隠蔽を目的として、内装建築で広く使用されています。ストレッチ天井システム（PVC 引張織物が周囲のトラック上で熱的に引き伸ばされるシステム）は、毎年世界中で数百万平方メートルの商業および住宅の天井面積をカバーしています。これらのシステムにより、照明器具、スプリンクラー、換気グリルを平らで継ぎ目のない生地表面の後ろに統合できます。コンサート ホール、コンベンション センター、レコーディング スタジオでは、室内音響を希望の残響時間に調整するために、張力のある布製バッフルと反射板が正確に配置されています。

引張織物仕様における持続可能性の考慮事項

建築家、請負業者、建物所有者は、組み込まれたカーボンや耐用年数後のリサイクル可能性に対する厳しい監視に直面しているため、持続可能性は抗張力織物の仕様における重要な要素となっています。の写真 PVC引張生地 混合していますが、改善しています。

PVC は石油由来の材料であり、標準的な PVC コーティングには可塑剤 (歴史的には DEHP やその他のフタル酸エステル) が組み込まれており、製造時や廃棄時に環境や健康上の懸念が生じます。ヨーロッパの業界は主に DINP およびその他の非フタル酸系可塑剤に移行しており、大手メーカーは現在 REACH 準拠の配合物を提供しています。ポリエステル基材から PVC コーティングを分離するのは技術的にも経済的にも難しいため、耐用年数を経たリサイクルは依然として困難です。現在、使用されなくなった PVC 膜のほとんどは、専門的なリサイクルインフラのない地域で埋立地または焼却されています。

対照的に、 PTFE コーティングされたグラスファイバー 耐用年数は 30 ～ 50 年で、交換頻度とそれに伴う材料処理量が大幅に減少します。 ETFE フォイルは、耐用年数終了時にフッ素ポリマーのリサイクルの流れを通じて完全にリサイクル可能です。これが、持続可能性を重視したプロジェクトで ETFE フォイルの使用が増加している理由の 1 つです。 HDPE シェード生地は標準ポリオレフィンストリームでリサイクル可能です。

材料に関係なく、適切に仕様化された引張織物構造の耐用年数が長く、剛構造と比較して広い面積を覆うのに必要な構造用鋼材やコンクリートの使用量が大幅に削減されるため、引張膜屋根の耐用期間全体にわたる環境性能が一般に良好であることを意味します。 5,000 平方メートルのスポーツ施設を覆う引張膜は、およそ 構造用鋼を 70 ～ 80% 削減 同等の従来の鉄骨屋根よりも重量が軽く、固化炭素が大幅に節約されます。

よくある質問

抗張力のある生地と通常のターポリンの違いは何ですか?

建築用引張織物と日用品用ターポリンはどちらもベースとして PVC コーティングされたポリエステルを使用していますが、仕様が大きく異なります。構造用途に使用される引張織物は、正確な引張強度と引裂き強度の基準に合わせて設計され、促進された耐候性サイクルでの UV 安定性がテストされ、正確な切断のために厳しい寸法公差で製造され、15 ～ 25 年の設計寿命にわたって汚れ、カビ、変色を防ぐラッカーまたは PVDF トップコートでコーティングされています。汎用ターポリンは同等の基準に基づいて生産されていないため、恒久的な構造用途には適していません。

PVC 引張生地は屋外でどのくらい持続しますか?

15～25年 これは、日常的な清掃を伴う恒久的な屋外設置における、高品質の PVC 引張織物の現実的な耐用年数です。 Serge Ferrari、Mehler、Saint-Gobain Performance Plastics などのメーカーの PVDF ラッカー コーティングを施したプレミアム グレードの製品は通常 10 ～ 15 年間保証されており、現実的には非海岸の適度な紫外線環境ではそれを超えて性能を発揮します。塩分、紫外線、温度サイクルが多い海岸沿いまたは砂漠の施設では、劣化が早くなる可能性があるため、12 ～ 15 年で交換検査を計画する必要があります。

伸縮性のある生地は防水ですか？

はい、コーティングされた引張織物（標準的な PVC 引張織物を含む）は、膜パネルが溶接継ぎ目によって正しく接合されている場合、完全に防水になります。溶接シームが重要なポイントです。溶接が不適切であったり、継ぎ目が古くなったりすると、水が浸入する可能性があります。メッシュ張力生地 (HDPE シェードクロスなど) は防水ではなく、シェードおよび視覚遮蔽用途専用に設計されています。

引張織物は恒久的な建物に使用できますか?

はい、何千もの恒久的な建物では、主要な屋根または壁の外装材として張力のある布地が使用されています。空港、スポーツスタジアム、コンベンションセンター、交通駅、産業用倉庫の建物はすべて、永久的な構造要素として引張膜を使用しています。主な要件は、正しい構造エンジニアリング、負荷と暴露条件に適した生地の仕様、および縫い目と接続部の定期的な清掃と検査を含むメンテナンス プログラムです。

最も張力の強い生地を使用しているのはどの業界ですか?

量ベースで、引張織物の最大の消費者はイベントおよび仮設構造物業界であり、次に商業建築 (小売、接客業、企業)、スポーツおよびレクリエーション、輸送インフラ、産業用倉庫が続きます。農業では、非常に大きな表面積の引張関連材料 (日よけ布やポリトンネル フィルム) が使用されますが、これらは通常、人工構造物で使用される製品よりも仕様が低い製品です。