Im chemischen und biologischen Zusammenhang definiert sich die Membran als eine durchlässige Abgrenzung zwischen einem System und der Umwelt. Überträgt man dies wörtlich in die Architektur, klärt sich die Bedeutung:
Membrane Architektur verwendet Segel, Kissen, Folien, etc. auf verschiedene Arten um ein System abzutrennen, vor den Umwelteinflüssen – Wind, Regen, Schnee, Sonne - zu schützen, ein Territorium abzugrenzen oder ein Bestehendes zu ergänzen.
Das Tragwerk besteht beispielsweise aus Stahlstützen, Stahlseilen und dem Flächenelement Membran. Die Membran muss vorgespannt werden um eine Grundstabilität zu erreichen. Das System ist auf Zug beansprucht.
Verwendung finden Membrane unter anderem in Stadien, Platzüberdachungen, Ausstellungs-zentren, Flughäfen, Ausstellungspavillons und - darauf liegt der Fokus dieser Arbeit - als Fassade bzw. Hülle. Entsprechend der Verwendung unterscheiden sich Membrankonstruktionen stark in Größe und Art der Ausführung.
Die Membranarchitektur erfordert die Berücksichtigung des Zusammenwirkens vieler Komponenten.
Da sie das äußere Erscheinungsbild eines bestehenden Gebäudes, eines Straßenzugs oder der unmittelbaren Nachbarschaft grundlegend ändern kann, steht am Anfang die prinzipielle Ausei-nandersetzung mit der Funktion der Hülle und Fassade im Stadt- und Straßenraum bis hin zu den ihr innewohnenden Schutzfunktionen und Nutzungsmöglichkeiten.
Da bei der Thematik „Bauen mit biegeweichen Tragelementen“ alle Parameter für eine uneingeschränkte Funktionalität reibungslos ineinander greifen müssen sollte sich der Entwerfende auch mit diesen nicht direkt mit der Architekur verbundenen Themen beschäftigen. Interdisziplinäres Denken ist unerläßlich und deshalb im Hochbau eine
Grundkonstante.
Der Hauptteil der Arbeit widmet sich eingangs den Anforderungen an das Entwerfen mit Membranen. Sozusagen eine Sammlung der wichtigsten Punkte, derer sich der Entwerfende bewußt sein sollte bevor der schöpferische Prozess beginnt.
Weiters finden sich Informationen über den Aufbau von ein- bzw.
mehrschaligen Membranfassaden hinsichtlich Nutzeranforderungen bezüglich der klimatischen Umgebungsbedingungen, Wärmeschutz, akustischen Aspekten und Brandschutz sowie membranumhüllten Gebäudesystemen.
Abschliessend wird auf die möglichen Strukturen eingegangen. Eine Auswahl an gebauten Beispielen veranschaulicht die theoretischen Ausführungen.
Inhaltsverzeichnis
- Einführung
- Fassade & Hülle im Kontext der Öffentlichkeit
- Gestalten mit Membranen - eine Verbindung von Kreativität & Technik
- Funktionen der Fassade & Hülle in der Architektur
- Hochbautechnische Anforderungen aus bauphysikalischer Sicht
- Fassade und Tragwerk
- Ausstattungsmöglichkeiten
- Kunststoff - materialtechnische Grundlagen
- Membranwerkstoffe in Bezug auf den werkstoffgerechten Entwurf
- Gewebe
- Folien
- Membranwerkstoffe in Bezug auf den werkstoffgerechten Entwurf
- Anforderungen an das Entwerfen mit Membranen
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- Anforderungen an das Entwerfen mit Geweben
- Anforderungen an das Entwerfen mit Folien
- Aufbau von Membranfassaden
- Nutzeranforderungen bezüglich Bauphysik
- Klimatische Umgebungsbedingungen
- Wärmeschutzstrategien
- Akustische Aspekte
- Brandschutz und Brandverhalten
- Membranumhüllte Gebäudesysteme
- Die einschalige Membranfassade
- Die mehrschalige Membranfassade
- Nutzeranforderungen bezüglich Bauphysik
- Strukturen von Membranfassaden
- Modulare Strukturen
- Form und Vorspannung
- Gebaute Beispiele
- Weit gespannte Strukturen
- Form und Vorspannung
- Gebaute Beispiele
- Luftgestützte Strukturen
- Ausblick und Vision
- Modulare Strukturen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Systematik und Struktur von Membranfassaden und -hüllen. Das Ziel der Arbeit ist, ein umfassendes Verständnis für das Entwerfen mit Membranen im Bereich der Architektur zu entwickeln. Die Arbeit beleuchtet die materialtechnischen Grundlagen von Membranen, die wichtigsten Anforderungen an das Entwerfen mit Membranen sowie verschiedene konstruktive Lösungen im Hinblick auf die bauphysikalischen Eigenschaften.
- Entwurfs- und Planungsprinzipien von Membranfassaden und -hüllen
- Materialtechnische Grundlagen und Eigenschaften von Membranen
- Bauphysikalische Anforderungen an Membranfassaden, insbesondere Wärmeschutz, Schallschutz und Brandschutz
- Konstruktive Lösungen von Membranfassaden, u.a. modulare Strukturen und weitgespannte Strukturen
- Integration von Membranfassaden in Gebäudehüllen und die Gestaltung des Innenraumklimas
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 1: Einführung
- Die Bedeutung von Fassaden und Hüllen im Kontext der Öffentlichkeit und die Auswirkungen auf die städtebauliche Umgebung.
- Die Verbindung von Kreativität und Technik im Bereich des Membranbaus, sowie die Bedeutung der Materialität und deren Wandel im Laufe der Zeit.
- Kapitel 2: Funktionen der Fassade & Hülle in der Architektur
- Die technischen und bauphysikalischen Anforderungen an Fassaden und Hüllen.
- Die Rolle der Fassade als Schnittstelle zwischen Gebäude und Umgebung, sowie die Bedeutung der Lastabtragung.
- Ausstattungsmöglichkeiten von Fassaden, wie Sonnenschutz, Belüftung und Medienfassaden.
- Kapitel 3: Kunststoff - materialtechnische Grundlagen
- Die Herstellung, Einteilung und Verarbeitung von Kunststoffen, sowie die Rolle von Füllstoffen und Additiven.
- Die Eigenschaften und Einsatzbereiche verschiedener Membranwerkstoffe, wie Gewebe und Folien, sowie die Bedeutung von Beschichtungen und Laminaten.
- Kapitel 4: Anforderungen an das Entwerfen mit Membranen
- Die Bedeutung von Vorspannung, Form und Materialeigenschaften im Membranbau.
- Die Anforderungen an die Konstruktion und Ausführung von Membranfassaden, insbesondere hinsichtlich der Fügetechnik, Ränder, Ecken, Belüftung und Sonnenschutz.
- Kapitel 5: Aufbau von Membranfassaden
- Die Bedeutung des energieeffizienten Bauens und die verschiedenen Wärmedämmstrategien für Membranfassaden.
- Die Funktionsweise von Membranumhüllten Gebäudesystemen und die Gestaltung des Innenraumklimas.
- Die Besonderheiten von einschichtigen und mehrschichtigen Membranfassaden.
- Kapitel 6: Strukturen von Membranfassaden
- Die verschiedenen Strukturtypen von Membranfassaden, wie modulare Strukturen, weitgespannte Strukturen und luftgestützte Strukturen.
- Die Vorteile und Herausforderungen des Entwerfens mit Membranen.
- Ein Ausblick auf die Entwicklungen und Trends im Bereich der Membranarchitektur.
Schlüsselwörter
Die Diplomarbeit befasst sich mit den Schlüsselbegriffen Membranfassade, Membranhülle, Leichtbau, Form, Material, Konstruktion, Bauphysik, Wärmeschutz, Schallschutz, Brandschutz, Sonnenschutz, Belüftung, Vorspannung, modulare Strukturen, weitgespannte Strukturen, Luftgestützte Strukturen, nachhaltige Architektur, sowie innovative Materialien.
- Arbeit zitieren
- Anna-Vera Deinhammer (Autor:in), 2011, Zur Systematik und Struktur von Membranfassaden und Membranhüllen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/175822
