Кіріспе
Қысыммен салынған ғимараттың көлемдік шеңбері Ауамен бекітілген (немесе ауамен толтырылған) құрылым – ішкі қысыммен ауаның иілгіш материалды (яғни, құрылымдық мата) қаптаманы қабылдауы арқасында құрылымдық тұрақтылығын сақтайтын кез келген ғимарат. Сондықтан ауа құрылымның негізгі тірегі болып табылады және кіру ауа шлюздері арқылы жүзеге асырылады. Тарихтағы алғашқы ауамен тірелетін құрылым 1948 жылы Корнелл аэронавтикалық зертханасында Уолтер Бёрд жасаған радом болды. Бұл идеяны Дэвид Г. Гейгер 1970 жылы Жапонияның Осака қаласында өткен "Экспо-70" көрмесіндегі АҚШ павильоны арқылы кең ауқымда жүзеге асырды. Әдетте, ол күмбез пішіндес болады, себебі бұл пішін ең аз материалмен ең көп көлемді қамтамасыз етеді. Құрылымдық тұрақтылықты сақтау үшін құрылысқа қолданылатын сыртқы қысымға (мысалы, жел қысымы) тең немесе одан жоғары ішкі қысыммен қамтамасыз ету қажет. Құрылымның тұрақтылығын сақтау үшін құрылымның герметикалық болуы міндетті емес – ішкі қысымды қамтамасыз ететін жүйе ауаның кез келген шығуын толықтырғанша, құрылым тұрақты болады. Іс жүзінде, кез келген қабылдаған бет екі қисықтыққа ие. Сондықтан, ауамен тірелетін құрылымдардың ең көп таралған пішіндері – жарты шар, овал және жарты цилиндр болып табылады.
An air supported (or air inflated) structure is any building that derives its structural integrity from the use of internal pressurized air to inflate a pliable material (i. e. structural fabric) envelope, so that air is the main support of the structure, and where access is via airlocks. The first air supported structure built in history was the radome manufactured at the Cornell Aeronautical Laboratory in 1948 by Walter Bird. The concept was implemented on a large scale by David H. Geiger with the United States pavilion at Expo '70 in Osaka, Japan in 1970. It is usually dome shaped, since this shape creates the greatest volume for the least amount of material. To maintain structural integrity, the structure must be pressurized such that the internal pressure equals or exceeds any external pressure being applied to the structure (i. e. wind pressure). The structure does not have to be airtight to retain structural integrity—as long as the pressurization system that supplies internal pressure replaces any air leakage, the structure will remain stable. In practice, any inflated surface involves a double curvature. Therefore, the most common shapes for air supported structures are hemispheres, ovals, and half cylinders.
Құрылымы
Ауамен қамтамасыз етілген қаптамаға әсер ететін негізгі жүктемелер – ішкі ауа қысымы, жел немесе қар жиналуынан туындаған салмақ. Құрылымға үнемі белсенді қолдау көрсетіледі, о үшін ауа үрленіп соғылады, бұл энергияны қажет етеді. Ыстық немесе суық климатта кондиционерлеу энергия қажеттілігін арттырады. Жыл сайын миллиондаған адам келетін орындарда энергия тұтынуы бір шаршы метрге бірнеше гигаджоульді құрайды. Көптеген адамдардың қате түсінігі бойынша, бұл құрылымдар тұрақты нысандар ретінде салынбаған, алайда осы салаға қатысатын барлық ірі корпорациялар Халықаралық құрылыс кодексінің белгілі бір талаптарына сәйкес келеді. Тұрақты нысан болу үшін осы күмбездер дәстүрлі құрылымдар сияқты бірдей құрылыс кодекстеріне сәйкес жобалануы тиіс. Ауамен тірелетін құрылымдар немесе күмбездер "көпіршік" деп те аталады.
Материал
Ауамен тігілген конструкцияларда қолданылатын материалдар созылатын конструкцияларда қолданылатын материалдарға ұқсас, атап айтқанда, шыны талшығы және полиэстер сияқты синтетикалық маталар. Ылғал мен ультракүлгін сәулелерден бүлінудің алдын алу үшін бұл материалдар ПВХ және тефлон сияқты полимерлермен қапталады. Қолданылуына және орналасқан жеріне байланысты, конструкцияның ішкі жағында жеңіл материалдардан жасалған изоляциялық немесе дыбыстолғау қаптамалары болуы мүмкін. Қазіргі заманғы ауамен тігілген конструкцияларда қолданылатын материалдар көбінесе жарық өткізгіш болады, сондықтан күндіз конструкцияның ішінде жарықтандыру жүйесін қолдану жиі қажет болмайды.
Ұқсас ұғымдар
Бұл техниканы дирижабльдерге қолдану, олардың көтеру газы мен сыртқы атмосфера арасындағы қысым айырмасын пайдаланып құрылымдық тұрақтылықты қамтамасыз ету. Баллондык танкілер, осы техниканы ракеталарға қолдану, танкілерді қысыммен нығайту.