Construction de stades sportifs à membrane PVDF haute résistance

La structure membranaire, également appelée structure à membrane tendue, est la forme architecturale la plus représentative du XXIe siècle. Elle rompt avec le style architectural linéaire pur grâce à ses surfaces courbes d'une beauté unique, alliant parfaitement concision, netteté, rigidité et douceur, force et esthétique, et offrant aux architectes une plus grande liberté d'imagination et de création.

Caractéristiques:

La structure membranaire est un système structurel qui combine architecture et structure. Elle utilise des matériaux en film flexible à haute résistance et des structures auxiliaires pour générer des contraintes de précontrainte spécifiques et former une forme spatiale précise sous contrôle de ces contraintes, servant ainsi de couverture ou de corps principal du bâtiment. Il s'agit d'une structure étroite suffisamment rigide pour résister aux charges extérieures.

La structure membranaire est un nouveau type de construction apparu au milieu du XXe siècle. Elle rompt avec le style architectural linéaire traditionnel. Avec sa forme courbe unique et élégante, elle allie simplicité, netteté, rigidité et douceur, créant ainsi une combinaison harmonieuse de force et de beauté. Elle offre une sensation de fraîcheur et ouvre aux architectes un champ d'imagination et de créativité accru. Fortement ancrée dans son époque, la structure membranaire est un projet pluridisciplinaire et transversal, intégrant architecture, mécanique des structures, génie chimique fin, science des matériaux et informatique. Elle présente une grande richesse technique et un attrait artistique indéniable. Sa surface courbe peut être modifiée à volonté selon les besoins de l'architecte. Intégrée à son environnement, elle permet de créer des projets emblématiques, alliant grande praticité et vaste champ d'application. Elle peut être utilisée pour de grands équipements publics, tels que les toitures de stades, les halls d'aéroport, les centres d'exposition, les centres commerciaux, les parkings, les plateformes, etc.

Avantages :
(1) Grande portée. La structure membranaire est légère et offre une bonne résistance sismique, ce qui permet de se passer de supports internes. Elle surmonte les difficultés rencontrées par les structures traditionnelles pour les bâtiments de grande portée (sans support). Elle permet de créer un vaste espace visuel dégagé et d'augmenter efficacement la surface habitable.
(2) Artistique. La structure membranaire rompt avec les codes architecturaux traditionnels. S'appuyant sur le style et la couleur, elle intègre les éléments naturels, laisse libre cours à l'imagination de l'architecte et crée des courbes et des formes variées, difficiles à réaliser dans les constructions classiques. Imprégnée de l'atmosphère de son époque, elle reflète la beauté et la robustesse de sa structure. Jouant avec la lumière, elle se transforme aisément en un tableau nocturne, offrant un aperçu de la beauté contemporaine.
(3) Économique. Le matériau du film présente une certaine transmittance lumineuse, ce qui permet de réduire l'intensité et la durée d'éclairage en journée et de réaliser des économies d'énergie ; la diffusion de lumières colorées la nuit crée un paysage magnifique. De plus, la structure membranaire est démontable et facile à déplacer, ce qui est particulièrement avantageux pour les bâtiments de grande portée destinés à des applications temporaires, et donc plus économique.
(4) Sécurité. Les propriétés ignifuges et la résistance aux hautes températures du matériau de la membrane répondent parfaitement aux exigences de protection contre l'incendie ; la structure de la membrane est flexible, capable de résister à d'importants déplacements et ne s'effondre pas facilement ; elle est légère et présente une bonne résistance sismique.
(5) Autonettoyage. La construction de membranes utilise des matériaux à revêtement protecteur non collants. La poussière déposée sur la surface de la membrane est emportée par la pluie, assurant ainsi un autonettoyage efficace et prolongeant la durée de vie du bâtiment.
(6) La durée du chantier est courte. La découpe du diaphragme, la production des câbles et des structures métalliques, etc., sont entièrement réalisées en usine afin de réduire le temps de construction sur site. Ces opérations peuvent être effectuées simultanément avec la structure ou les composants en béton armé inférieurs, évitant ainsi les chevauchements de chantier. Sur le chantier, seules la connexion, l'installation et le positionnement des câbles, des structures métalliques et des membranes, ainsi que la mise en tension, sont nécessaires. La construction et l'installation sur site sont donc rapides et la durée du chantier est relativement courte par rapport à un projet de construction traditionnel.
(7) Large champ d'application. Du point de vue climatique, les bâtiments à structure membranaire conviennent à de vastes zones ; quant à leur échelle, ils peuvent aller d'une simple tente à un aménagement de jardin, en passant par un bâtiment couvrant des dizaines, voire des centaines de milliers de mètres carrés. Certains envisagent même de recouvrir une petite ville pour recréer une nature artificielle.

Classification:
La structure architecturale de la membrane est variée et en constante évolution. Selon le mode de support, on distingue les membranes gonflables, les membranes tendues et les membranes à squelette.
1. Structure de la membrane squelettique
La charpente de toiture, constituée d'une structure en acier ou d'un matériau composite, est tendue au-dessus de la membrane, et la structure porteuse inférieure assure une grande stabilité. Grâce à la simplicité de sa forme, la toiture offre une grande liberté d'ouverture et présente un excellent rapport qualité-prix. Elle convient à tous types d'espaces, des plus petits aux plus grands.
2. Structure de membrane tendue
Composée d'une membrane, de câbles d'acier et de piliers, cette structure utilise ces derniers pour tendre la membrane et lui conférer une forme stable. Outre la possibilité de créer des formes originales, innovantes et esthétiques, elle représente également la forme la plus représentative de l'esprit des structures membranaires. Les grands espaces utilisent généralement des câbles d'acier et des matériaux compressés pour former un treillis métallique soutenant la membrane supérieure. Du fait de ses exigences élevées en matière de précision de construction, de ses performances structurelles robustes et de sa grande expressivité, son coût de construction est légèrement supérieur à celui des structures à membrane à ossature métallique.
3. Structure à membrane gonflable
La structure à membrane gonflable sert à fixer le matériau de la membrane autour de la charpente du toit. Une fois la pression intérieure atteinte grâce au système d'alimentation en air, la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du toit permet de résister aux forces extérieures. L'utilisation de la pression de l'air comme support, et des câbles d'acier comme éléments auxiliaires, permet, sans poutres ni colonnes, de gagner de l'espace, d'accélérer la construction et d'offrir un excellent rapport coût-efficacité. Cependant, le fonctionnement continu du souffleur est nécessaire, ce qui engendre des coûts d'exploitation et de maintenance plus élevés.