Vorm-actieve constructies. Vrije Universiteit Brussel, Afdeling ...

Vrije Universiteit Brussel Vorm-actieve constructies. 03/01/09
of door verhoging van de overdruk bij extreme externe belastingen
(wind, sneeuw).
Sensoren meten de druk buiten en binnen het gebouw. Een
computer geeft de data door aan het drukregelsysteem. Pompen en
ventielen kunnen nu de druk binnen in het gebouw regelen (lucht
inpompen of afvoeren).
Bij grote volumes gebeurt dit natuurlijk langzamer dan bij kleine
volumes.
7.2.3.2 Invloed op de overdruk
Externe belastingen en ook de verandering van de luchtdruk hebben
een invloed op de overdruk.
7.2.3.2.1 Temperatuur (zie ook 6.3.1.5)
Indien het gas in een gebouw niet kan verwarmd of gekoeld
worden, is de temperatuur van het gas afhankelijk van de
omgevingsinvloeden. In dit geval kan de temperatuur niet gebruikt
worden om de druk te regelen in een gesloten volume. De overdruk
wordt door het systeemvolume respectievelijk de geometrie
bepaald. Als de temperatuur wegens externe invloeden daalt, daalt
de overdruk of het volume (pV/T=const.). Dus moet de overdruk
worden verhoogd.
Als de temperatuur stijgt wordt gas door ventielen afgevoerd.
De invloed van de temperatuur (tengevolge van zonnestraling) op
de overdruk is duidelijk op de volgende figuur. Het volume is
constant en het temperatuurverschil is 45˚C.
Fig. 525: Invloed van de tempratuur op de druk
Bij het eerste voorbeeld (links) verandert de druk van 0.001 bar
naar 0.140 bar bij een temperatuurverhoging van 45˚C. Deze
verhoging is 14000%. Deze grote verandering eist een heel
efficiënte drukregeling. Bij het rechtse voorbeeld verandert de druk
van 0.5 bar op 0.708 bar, namelijk een 41.6% verhoging. Dit
betekent dat hoe groter de overdruk is, hoe minder drukregeling er
is nodig.
7.2.3.2.2 Wind (zie ook 6.3.1.3)
De windbelasting die op het oppervlak van een membraan aangrijpt
kan zuiging en/of druk zijn. Deze belasting is meestal plotseling en
kan snel veranderen.
De overdruk moet het membraan zo sterk voorspannen dat de
functionaliteit en stabiliteit van het gebouw gegarandeerd blijven.
Windzuiging verlaagt de overdruk omdat deze belasting aan het
membraan 'trekt' en daardoor het volume vergroot. Met
pV/T=constante betekent dit dat de overdruk dan daalt als de
temperatuur constant blijft.
Prof. M. Mollaert 259