Mit gespannten Membranen lassen sich charakteristische, leichte Überdachungen, Verschattungen und dekorative architektonische Lösungen für Gebäude in nahezu jeder Größe und Form nach individuellen Entwürfen realisieren.

Gespannte Membrankonstruktionen können als temporäre oder dauerhaft installierte Leichtbaukonstruktionen ausgeführt werden und bieten gegenüber Gebäuden aus konventionellen Baustoffen zahlreiche Vorteile. Ihre große Formenvielfalt ermöglicht die Umsetzung nahezu jeder architektonischen Idee. Gleichzeitig können sie deutlich schneller realisiert werden als Konstruktionen aus herkömmlichen Baumaterialien.

Sie eignen sich hervorragend zur Überdachung von Zwischenräumen und Durchgängen zwischen zwei Gebäuden. Auf einer eigenständigen, entsprechend dimensionierten Tragkonstruktion montiert, können sie ebenso als markantes Gestaltungselement zur Überdachung kleinerer oder größerer Flächen, Parks und öffentlicher Bereiche eingesetzt werden.

Gespannte Membranen gehören zu den auffälligsten und zunehmend beliebtesten Elementen der modernen Architektur. Durch die optimale Nutzung der Materialeigenschaften kann die massive und teilweise schwer wirkende Erscheinung von Stahlkonstruktionen wirkungsvoll durch leichte, dynamische und vielfältig geformte Membranflächen ausgeglichen werden.

Gespannte Membranen werden grundsätzlich individuell geplant, gefertigt und montiert und dabei an die jeweiligen architektonischen Vorstellungen sowie die örtlichen Gegebenheiten angepasst.

Gespannte Membrankonstruktionen können in unterschiedlichsten Formen und für zahlreiche Anwendungsbereiche eingesetzt werden. Abhängig vom Einsatzgebiet sind einlagige sowie mehrlagige Ausführungen mit zwei, drei oder vier Schichten möglich.

VORTEILE VON GESPANNTEN MEMBRANKONSTRUKTIONEN

• attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis gegenüber konventionellen Gebäudekonstruktionen
• geringes Eigengewicht und geringeres Transportvolumen
• niedrigere Montagekosten
• lange Lebensdauer und geringer Wartungsaufwand
• energieeffiziente Beheizung und Kühlung geschlossener Innenräume möglich
• unterschiedliche Wärmedämmlösungen ermöglichen ein individuell angepasstes Innenraumklima
• harmonische Integration in die gebaute oder natürliche Umgebung durch Material, Form und Farbe
• als Werbeträger geeignet
• besondere visuelle Effekte durch spezielle Beleuchtung möglich
• einfache Wartung und Reinigung

KONSTRUKTION UND FORMEN

Die Tragkonstruktion gespannter Membranen muss grundsätzlich statisch entsprechend dimensioniert sein. Sie kann aus Stahl, Holz, Beton, Drahtseilen oder anderen ausreichend festen Materialien bestehen, die in der Lage sind, die durch die Vorspannung der Membran entstehenden Kräfte aufzunehmen.

Die Art der Tragkonstruktion wird durch die architektonische Gestaltung, das Budget und die Funktion der Konstruktion bestimmt.

Bei Verwendung einer Stahltragkonstruktion besitzt die gespannte Membran häufig eine sattelförmige Geometrie. Ihre endgültige Form wird dabei durch gebogene Stahl- oder Holzträger zwischen den beiden Haupttragwerken bestimmt.

Auch tonnenförmig gekrümmte Membranen werden üblicherweise an festen Tragkonstruktionen befestigt. Schmetterlings-, Segel- oder spitz zulaufende Membranformen werden dagegen häufig mit Seilabspannungen und Pendelstützen ausgeführt.

Bei pneumatisch gestützten Konstruktionen ist in der Regel keine zusätzliche Zwischenabstützung erforderlich. Dies hängt jedoch von der Größe der einzelnen Membranelemente sowie von den meteorologischen Belastungen ab, die bei der Planung berücksichtigt werden müssen.

Unabhängig von der Größe einer gespannten Membrankonstruktion bestimmen vor allem das verwendete Material und die Befestigungstechnik die endgültig realisierbare Form.

Die eingesetzten Materialien sind in beide Richtungen gut vorspannbar, verfügen über eine hohe Zugfestigkeit und sind UV-beständig sowie schmutzabweisend. Sie wurden speziell für den Einsatz als architektonische Membranmaterialien entwickelt.

Das jeweilige Befestigungssystem wird stets entsprechend der Membranform und der Art der Tragkonstruktion geplant.

MATERIALIEN

Hochfestes technisches Gewebe mit beidseitiger PVC-Beschichtung

Hochbelastbares Material mit einer typischen Reißfestigkeit von etwa 2.500–10.000 N/5 cm.

Die Oberfläche wird mit UV-beständigen Zusatzstoffen behandelt. Die Brandschutzklassifizierung liegt bei B-s1,d0 oder B-s2,d0.

Aufgrund seiner Lichtdurchlässigkeit und der leichten optischen Wirkung wird das Material meist in Weiß eingesetzt.

Die durchschnittliche Lebensdauer beträgt abhängig von den klimatischen Bedingungen etwa 15 Jahre.

Sowohl das Grundmaterial als auch die Verbindungsnähte sind wasserdicht.

Hochfestes Glasfasergewebe mit beidseitiger PTFE-Beschichtung

Sehr belastbares und langlebiges Material mit einer typischen Reißfestigkeit von etwa 3.000–8.000 N/5 cm.

Die UV-beständige und schmutzabweisende Oberfläche sowie die PTFE-Beschichtung des Glasfasergrundgewebes ermöglichen eine Lebensdauer von 25–30 Jahren oder sogar länger.

Die Brandschutzklassifizierung beträgt B-s1,d0.

Aufgrund seiner hohen Festigkeit eignet sich dieses Material besonders für große Spannweiten und dauerhaft installierte Überdachungen.

Hochfestes Glasfasergewebe mit Silikonbeschichtung

Die Eigenschaften entsprechen weitgehend denen von PTFE-beschichteten Materialien, während die Fertigungstechnologie eher der Verarbeitung PVC-beschichteter Materialien ähnelt.

Tenara Fluorpolymer-Architekturmembran

Hochfestes, flexibles Membranmaterial auf PTFE-Basis mit Fluorpolymerbeschichtung.

Das Material zeichnet sich durch eine außergewöhnlich hohe Lichtdurchlässigkeit, große Flexibilität und eine lange Lebensdauer aus.

Es eignet sich besonders gut für die Herstellung von verschiebbaren und beweglichen Membrandächern.

ETFE-Folie ohne Gewebeträger

Ethylentetrafluorethylen ist eine hochbelastbare, UV-beständige und schmutzabweisende Folie ohne Gewebeträger, die gegenüber den meisten Chemikalien beständig ist.

Die Brandschutzklassifizierung beträgt B-s1,d0.

Aufgrund ihrer hohen Lichtdurchlässigkeit eignet sich transparente ETFE-Folie hervorragend für lichtdurchlässige Gebäudebereiche.

In zwei-, drei- oder vierlagiger Ausführung können pneumatisch aufgeblasene ETFE-Folienkissensysteme hergestellt werden.

Durch die kontinuierliche Luftzufuhr zwischen den einzelnen Folienschichten entsteht ein Luftkissen, das gleichzeitig zur Wärmedämmung und zur Einhaltung der wärmetechnischen Anforderungen des Gebäudes beiträgt.

TECHNOLOGIEN

Die Fertigungstechnologien der für gespannte Membranen eingesetzten Materialien unterscheiden sich in den einzelnen Produktionsphasen.

Vor Beginn des Zuschnitts müssen die Prüfprotokolle des Ausgangsmaterials sowie die Auswertung der Materialtests an das jeweilige Projekt angepasst werden.

Auch die Materialhandhabung, das Zuschnittverfahren – manuell oder auf einer computergesteuerten automatischen Schneideanlage – sowie die Berechnung der erforderlichen Kompensationswerte unterscheiden sich abhängig vom verwendeten Material.

Die unterschiedlich großen zugeschnittenen Elemente werden mithilfe spezieller Schweißnähte miteinander verbunden.

Schweißtechnologie, Maschinenbedarf und erforderliche Hilfsmaterialien zur Gewährleistung der notwendigen Nahtfestigkeit unterscheiden sich je nach Ausgangsmaterial.

Graboplan verfügt über den erforderlichen Maschinenpark und die entsprechende Produktionskapazität zur Verarbeitung der unterschiedlichen Membranmaterialien.

In der letzten Produktionsphase, dem Falten und Verpacken, werden die Materialien entsprechend der vorgesehenen Montagereihenfolge und Montagetechnologie vorbereitet.

Beim Falten ist darauf zu achten, scharfe Faltkanten zu vermeiden, damit sowohl die Beschichtung als auch die Gewebefasern unbeschädigt bleiben.

DIENSTLEISTUNGEN

Im Zusammenhang mit der Herstellung gespannter Membrankonstruktionen bietet Graboplan folgende Dienstleistungen an:

BERATUNG UND MITWIRKUNG BEI DER PLANUNG

Durch die Erfahrung unserer Ingenieure und Produktionsspezialisten können bereits in der Vorplanungsphase wichtige Anforderungen an die spätere Membrankonstruktion und deren Befestigung berücksichtigt werden.

Bei festen Stahltragwerken, Pendelstützen, Seilsystemen oder anderen Tragkonstruktionen können so die erforderliche Tragfähigkeit sowie die Art der Verbindung zwischen Membran und Tragwerk bereits frühzeitig festgelegt werden.

KONZEPTENTWICKLUNG UND FORMFINDUNG

Mithilfe einer 3D-Formfindungsanalyse entwickeln wir unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten, der Tragkonstruktion, der Befestigung, der meteorologischen Belastungen und des Membrantyps die optimale Membranform.

Modellbau: Vor der endgültigen Festlegung des Konzeptes besteht die Möglichkeit, ein Muster in Originalgröße herzustellen. Dadurch können mögliche Planungsfehler oder technisch nicht praktikable Lösungen bereits vor Produktionsbeginn erkannt und vermieden werden.

MATERIALAUSWAHL UND FESTLEGUNG DER BEFESTIGUNGSTECHNIK

Auf Grundlage vorläufiger statischer Berechnungen und der Auswertung der Materialtests können Festigkeit, Qualität und Art des erforderlichen tragenden Membranmaterials für die jeweilige Dach- oder Fassadenkonstruktion bestimmt werden.

Auf Basis des ausgewählten Materials und der Art der Primärtragkonstruktion kann ebenfalls mithilfe statischer Vorberechnungen das geeignete Befestigungssystem festgelegt werden.

KOSTENKALKULATION

Nach Festlegung des Materials und der Befestigungstechnik kann die Kostenkalkulation für die Dach- oder Fassadenmembran des jeweiligen Projektes erstellt werden.

TECHNISCHE UNTERLAGEN FÜR GENEHMIGUNGSVERFAHREN

Nach Vereinbarung erstellen wir die für die Baugenehmigungsunterlagen erforderlichen Membranzeichnungen, statischen Daten und Vorplanungsunterlagen.

ERSTELLUNG VON WERKSTATT- UND FERTIGUNGSPLÄNEN

Sowohl die Herstellung der gespannten Membranen als auch der Befestigungssysteme erfolgt auf Grundlage detaillierter und vom Auftraggeber freigegebener Fertigungsunterlagen.

ENTWICKLUNG DES PRODUKTIONS- UND MONTAGEKONZEPTES

Parallel zur Materialauswahl beginnt die Entwicklung des Produktions- und Montagekonzeptes.

Dieses umfasst unter anderem:

• Prüfungen vor, während und nach der Produktion
• Festlegung der Produktkontrollprozesse
• Zwischen- und Endkontrollen
• Definition der Fertigungstechnologie
• Festlegung der Schweißverfahren
• Faltungs- und Verpackungskonzept
• Ermittlung des erforderlichen Personals und Maschinenbedarfs für die Montage vor Ort
• Entwicklung der geeigneten Montagetechnologie

HERSTELLUNG

Die eingesetzte Fertigungstechnologie und Produktionskapazität wird an die Größe und die technischen Anforderungen des jeweiligen Projektes angepasst.

Unser moderner Maschinenpark umfasst unter anderem:

• CAD/CAM-gesteuerte Plotter und Schneideanlagen
• Hochfrequenz-Schweißmaschinen für PVC-, PE- und PU-beschichtete Materialien
• spezielle Fügetechnik für PTFE-, silikonbeschichtete und Tenara-Materialien

TRANSPORT

Auf Wunsch liefern wir die gefertigten Produkte weltweit an den jeweiligen Projektstandort – per Straßen-, Luft- oder Seetransport.

MONTAGE VOR ORT

Unsere erfahrenen Montageteams führen die Installation der von uns gefertigten gespannten Membranen weltweit unter der Leitung von Graboplan-Projektleitern durch.

Unsere Monteure verfügen über:

• IRATA-Zertifizierung
• Qualifikation für Arbeiten in großer Höhe
• Maschinenbedienerberechtigungen
• persönliche Schutzausrüstung
• spezielle Montagewerkzeuge und Hilfsmittel

ERSTELLUNG DER ÜBERGABEDOKUMENTATION

Nach Abschluss des Projektes erstellen wir die erforderliche Übergabedokumentation, darunter:

• Bestandszeichnungen
• Spezifikationen der eingebauten Materialien
• technische Datenblätter
• Leistungserklärungen
• Bedienungs- und Wartungsanleitungen für das jeweilige Produkt.