Bạt căng là mái che hoặc lớp bao che bằng màng kỹ thuật, được tạo hình sẵn và căng trước trên cáp và khung thép để giữ hình dạng ổn định dưới gió và mưa. Trong ngành, 4 tên gọi bạt căng, màng căng, kết cấu màng căng và tensile membrane structure cùng chỉ 1 thứ.
Màng chỉ làm việc bằng lực kéo, không chịu nén hay uốn. Màng vải thông dụng nặng 0,8 đến 2,4 kg/m², nên mái rất mỏng và nhẹ mà vẫn vượt được nhịp lớn không cần cột ở giữa.
Đọc nhanh 30 giây
- Bạt căng = màng căng = tensile membrane structure.
- 5 bộ phận: màng, cáp, bản kẹp, cột, móng. Mặt mái luôn cong hai chiều.
- 4 dạng mái: cánh buồm, nón, vòm, sống và rãnh.
- 3 loại màng: PVC 15 đến 20 năm, PTFE trên 30 năm, ETFE trên 15 năm.
- 5 bước từ tìm dạng tới bàn giao; kiểm tra mái mỗi năm.
Nguồn: Huntington, Tensioned Fabric Structures, 2004, tr. 1; Lewis, Tension Structures, tr. 59.
Đang có công trình cần mái che nhịp lớn?
Bạt căng khác mái tôn, mái kính và mái xếp di động ở chỗ nào?
4 loại mái hay được đặt cạnh nhau khác nhau trước hết ở cách chịu lực: tôn, kính và mái xếp tựa lên dầm, còn màng căng tự đứng bằng lực kéo trong chính nó. Một mái cáp nặng khoảng 10 đến 20 kg/m². Khung và giàn thép thông thường cho cùng nhịp nặng khoảng 150 đến 195 kg/m².
| Loại mái | Chịu lực | Rhythm | Ánh sáng | Hợp với |
|---|---|---|---|---|
| Stretch canvas | Màng chịu kéo trên cáp và cột | Lớn, không cột giữa | Lọc sáng khuếch tán, không chói | Sân thể thao, sảnh, lối đi, cảnh quan, resort |
| Mái tôn | Tấm tựa lên xà gồ, dầm | Theo bước dầm | Tối, nóng | Nhà xưởng, kho |
| Mái kính | Tấm tựa lên khung | Theo bước khung | Sáng, chói, nóng | Giếng trời, sảnh kín |
| Mobile folding roof | Vải trượt trên ray, khung | Nhỏ | Đóng mở theo ý | Quán, sân nhà |
Nguồn: Tổng hợp từ thư viện ngành của Flexiiform: Lewis; Schlaich; luận án S067 về trọng lượng mái.
Huntington xếp độ bền, chống cháy, vượt nhịp lớn và lấy sáng tự nhiên là bốn ưu thế của mái màng căng so với định kiến «lều tạm».
Chưa chắc công trình nên dùng bạt căng hay mái khác?
Mái che bạt căng cấu tạo gồm những gì?
Một mái bạt căng có 5 bộ phận. Màng là mặt che; mọi thứ còn lại chỉ để đưa lực căng từ màng xuống đất.
| Bộ phận | Job |
|---|---|
| Màng | Vải polyester phủ PVC, sợi thủy tinh phủ PTFE hoặc màng ETFE; cắt mảnh, hàn tại xưởng |
| Cáp biên, cáp sống, cáp khe | Giữ mép màng và tạo độ cong; cáp thép mạ hoặc không gỉ |
| Bản kẹp, bản góc | Kẹp mép màng vào cáp và vào cột; nơi căng lại màng |
| Cột, khung, cột treo | Thép mạ kẽm nhúng nóng, chịu lực kéo của màng và cáp |
| Móng, neo | Truyền lực nhổ và lực ngang xuống đất; quyết định sớm vì ảnh hưởng mặt bằng |
Nguồn: Forster và Mollaert, European Design Guide for Tensile Surface Structures, 2004; Schlaich Bergermann, Light Structures, tr. 7.
Hình dáng mái không tùy ý: màng phải cong hai chiều trái dấu, dạng yên ngựa, thì mới giữ được lực căng và đủ cứng. Vì thế mặt bạt căng không bao giờ phẳng.
Từng chi tiết kẹp, góc, chóp, cáp khe và đường may có hình vẽ riêng ở bài 11 chi tiết kỹ thuật bạt căng kiến trúc.
Cần bản vẽ chi tiết liên kết cho hồ sơ thiết kế?
Bạt căng có những dạng mái nào?
Màng căng cơ học có 4 dạng gốc. Mọi mái thực tế là một dạng hoặc ghép vài dạng này lại.
| Dạng | Nhận ra bằng | Hay dùng cho |
|---|---|---|
| Cánh buồm | Bốn góc, hai góc cao hai góc thấp | Lối đi, sân chơi, hồ bơi, sân vườn |
| Điểm cao (nón, chóp) | Một hoặc nhiều đỉnh nhọn có vòng đỉnh | Sảnh đón, quảng trường, bãi xe, chợ đêm |
| Vòm | Màng căng giữa các vòm thép song song | Khán đài, nhà thi đấu, sân ga, lối đi dài |
| Sống và rãnh | Cáp sống và cáp rãnh xen kẽ như sóng | Mái dài che nhà xưởng, sân thể thao |
Nguồn: Koch, Membrane Structures, tr. 117.
Muốn xem dạng mái nào hợp mặt bằng của mình?
Vật liệu bạt căng: PVC, PTFE hay ETFE?
3 loại màng chiếm gần hết công trình. Số dưới đây là khoảng ghi trong tài liệu ngành, không phải cam kết cho một công trình cụ thể.
Vải polyester phủ PVC
15 đến 20 năm
Nặng 0,8 đến 1,1 kg/m².
Rẻ nhất, dễ hàn và thi công. Sau khoảng 15 năm lớp phủ giòn, thay màng, giữ khung.
Sợi thủy tinh phủ PTFE
trên 30 năm
Khối lượng theo datasheet từng loại.
Bền nhất, không cháy, gần như tự làm sạch. Tấm đầu tiên lắp năm 1973 sau 35 năm vẫn tốt.
Màng ETFE
trên 15 năm
Nặng dưới 1 kg/m².
Trong suốt, rất nhẹ, thường làm gối khí. Hợp mái cần nhiều sáng.
Nguồn: Huntington 2004, tr. 1 đến 14; Forster và Mollaert 2004, Bảng 4; Seidel, Tensile Surface Structures, chương vật liệu.
Vải PVC thường có thêm lớp vecni PVDF trên mặt để chống bám bẩn và dễ rửa. Trang vật liệu của Flexiiform có thông số từng loại: FlexiiPVDF, FlexiiPTFE, FlexiiETFE and lưới mesh cho mặt dựng.
Chưa biết nên chọn màng nào cho ngân sách và tuổi thọ mong muốn?
Bạt căng dùng cho công trình nào?
6 nhóm công trình dưới đây dùng bạt căng nhiều nhất: chỗ cần che nắng mưa trên diện rộng, muốn thoáng và sáng, và muốn mái tự thành điểm nhấn. Mỗi dòng dưới dẫn tới trang riêng.
- Sân thể thao: khán đài, sân pickleball, sân vận động.
- Public works: sân trường, bến xe, sân ga, quảng trường.
- Kinh doanh: sảnh đón khách sạn, trung tâm thương mại, showroom, parking lot.
- View: hồ bơi, lối đi, sân chơi, resort.
- Mặt dựng: lưới mesh và ETFE bọc ngoài tòa nhà.
- Nhà bán cầu FlexiiDome and lều nghỉ dưỡng FlexiiTent: màng căng trên khung tháo lắp.
Công trình đã thi công xem ở dự án Flexiiform.
Công trình của mình thuộc nhóm nào?
Thiết kế và thi công bạt căng theo quy trình nào?
Quy trình gồm 5 bước. Phần việc nặng nằm ở máy tính và xưởng; ngoài công trường chỉ còn dựng khung và căng màng.
| Bước | Việc và cách kiểm |
|---|---|
| 1. Tìm dạng | Dựng mặt cong có ứng suất trước trên phần mềm phi tuyến; tính gió theo TCVN 2737:2023, áp lực gió cơ sở từ 65 đến 185 daN/m² tùy vùng |
| 2. Cắt mảnh và bù trừ | Trải mặt cong thành mảnh phẳng, trừ phần giãn của vải khi căng |
| 3. Xưởng | Hàn cao tần, thử kéo mẫu hàn; thép mạ kẽm nhúng nóng; cáp ép đầu |
| 4. Dựng và căng | Dựng cột, treo màng, căng theo bước, đo lực và độ võng |
| 5. Bàn giao | Hồ sơ hoàn công, datasheet và bảo hành của nhà sản xuất màng, lịch khám mái |
Source: Hướng dẫn TCVN 2737:2023, IBST; Huntington 2004, chương thiết kế và thi công.
Dịch vụ tương ứng: thiết kế màng căng and thi công lắp đặt. Quy trình đầy đủ có ảnh ở bài Tensioned canvas construction process.
Muốn kỹ sư khảo sát trước khi chốt phương án?
Bạt căng dùng được bao lâu và bảo trì thế nào?
Tuổi thọ từ 15 tới trên 30 năm tùy loại màng, theo bảng vật liệu ở trên. Bảo trì không kéo dài tuổi thọ, nhưng bảo trì sai thì rút ngắn.
- Kiểm tra bằng mắt ít nhất mỗi năm một lần và sau mỗi trận bão.
- Rửa bằng nước và xà phòng trung tính; tránh chất mài mòn, dung môi mạnh, bàn chải cứng, nước áp lực cao.
- Màng mất dần lực căng theo thời gian do từ biến, nên chi tiết kẹp phải căng lại được.
- Màng PVC tới cuối đời thì thay màng, giữ nguyên khung và cáp.
Nguồn: Forster và Mollaert 2004, chương bảo trì; Knippers, Construction Manual for Polymers and Membranes, tr. 36.
Dịch vụ: vệ sinh và bảo trì màng căng.
Mái cũ đang chùng, bẩn hay rách?
Đọc tiếp về bạt căng
- Các dòng mái che bạt căng Flexiiform
- Tensile membrane structures là gì và vì sao được ưa chuộng tại Việt Nam
- Sáu ứng dụng màng căng bao che không gian ngoài trời
- Các mẫu mái che khán đài sân thể thao
- Bốn vật liệu màng của Flexiiform
Muốn nói chuyện ngay với kỹ sư?
Hỏi đáp về bạt căng
Bạt căng và màng căng có khác nhau không?
Không, 4 tên gọi bạt căng, màng căng, kết cấu màng căng và tensile membrane structure cùng chỉ 1 loại mái: màng kỹ thuật được tạo hình và căng trước trên cáp và khung thép. «Bạt căng» là cách gọi quen ở Việt Nam, «màng căng» là từ chuyên ngành.
Mái che bạt căng làm bằng vật liệu gì?
3 loại màng: vải polyester phủ PVC có mặt vecni PVDF, sợi thủy tinh phủ PTFE và màng ETFE. PVC rẻ và dễ thi công, PTFE bền nhất, ETFE trong suốt và nhẹ nhất.
Bạt căng dùng được bao nhiêu năm?
Tài liệu ngành ghi vải polyester phủ PVC 15 đến 20 năm, sợi thủy tinh phủ PTFE trên 30 năm, màng ETFE trên 15 năm. Con số cho từng công trình nằm trong datasheet và bảo hành của nhà sản xuất màng, ghi trong hồ sơ bàn giao.
Vì sao mái bạt căng luôn cong, không làm phẳng được?
Vì màng chỉ chịu kéo nên mặt màng phải cong 2 chiều trái dấu, dạng yên ngựa, mới giữ được lực căng và đủ cứng dưới gió. Mặt phẳng sẽ chùng, đọng nước và rung.
Bạt căng chịu được gió bão không?
Có, khi được tính đúng. Kỹ sư tra vùng gió của khu đất theo TCVN 2737:2023, áp lực gió cơ sở từ 65 đến 185 daN/m², rồi tính màng, cáp, cột và móng theo đó. Mái ở vùng gió mạnh cần kết cấu lớn hơn mái cùng cỡ ở vùng gió nhẹ.
Mái che bạt căng có nóng không?
Màng che nắng trực tiếp và cho ánh sáng khuếch tán đi qua; mái hở bốn phía nên gió lưu thông dưới mái. Cảm giác nóng hay mát còn tùy hướng nắng, chiều cao mái và màu màng; kỹ sư tính cho từng công trình.
Chi phí mái che bạt căng tính thế nào?
Tính theo m² mái và phụ thuộc 6 yếu tố: dạng mái, nhịp, loại màng, vùng gió, kết cấu đỡ và móng. Flexiiform không đăng giá chung vì các yếu tố này khác nhau ở từng công trình; khái toán gửi sau khi có mặt bằng và vị trí.
Thi công một mái bạt căng mất bao lâu?
Trong 5 bước, phần lâu nhất là tìm dạng, tính toán và gia công tại xưởng. Ngoài công trường chỉ còn dựng khung và căng màng, thường tính bằng ngày tới vài tuần tùy diện tích. Kỹ sư báo tiến độ sau khi xem mặt bằng.
Còn câu hỏi về bạt căng cho công trình của mình?
