Sind Luftkuppelbauten tatsächlich günstiger im Bau und Betrieb als herkömmliche Gebäude?

Die internen Sportplätze (wie Spielplätze oder Rasenflächen, Basketballkörbe oder einfache Fitnessgeräte) traditioneller Stadien und Luftgestützte Membranstadien Sie können zu den gleichen Kosten gebaut werden, der größte Unterschied liegt also im Gesamtgerüst und im Erscheinungsbild.

Betrachten wir zunächst die grundlegendste Konstruktion (ohne Innenausbau) eines 2000 m² großen traditionellen Stahl- oder Betonstadions. Allein die Grundstruktur, die tiefe Baugrube, der schwere Stahl und die aufwendige Dachabdichtung erfordern in der Regel Gesamtkosten ab … 300.000 US-DollarDie

Für ein luftgestütztes Membranstadion, basierend auf den reinen Hüllenkosten (einschließlich Membran, Stahlseilen, Grundbeleuchtung, Türen und Fenstern sowie dem Belüftungssystem zur Aufrechterhaltung des Luftdrucks) von 77 $/m²Die Gesamtkosten dieses 2000 m² großen Stadions würden betragen 154.000 US-DollarDie

In der frühen Bauphase macht der Tiefbau nur einen sehr geringen Anteil der Gesamtinvestition aus, wodurch sich die Fixkosten um mindestens die Hälfte reduzieren. Dies ist natürlich kein Kostenfaktor, sondern liegt im Vorteil von luftgestützten Membrankonstruktionen. Diese sind extrem leicht und machen tiefe Gründungen, Pfahlgründungen und schwere Fundamente, die im herkömmlichen Bauwesen für die Stabilität erforderlich sind, überflüssig. Dadurch entfällt weitgehend die hohe Investition in Baumaterialien, die im traditionellen Tiefbau üblich ist.

Die verbleibenden Investitionen fließen hauptsächlich in Hightech-Membranmaterialien, die Tragwerksplanung, die Umweltkontrolle des Fundaments und die Beleuchtung. Dazu gehört der Hauptteil der luftgestützten Membrankonstruktion: eine hochleistungsfähige, chemisch und physikalisch beständige Innen- und Außenmembran aus PVDF oder PVC. Membranmaterialien und Isolierschichten; wind- und schneebeständige Stahlseilnetze und Türzugangssysteme; mechanische Einheiten wie Differenzdrucksensoren; und Steuerungssysteme.

Unter Berücksichtigung der Nutzung als Sportstadion stellt die hier angegebene Kostenangabe eine mittlere Konfiguration dar.

Sollte das errichtete Stadion für kommerzielle Zwecke genutzt werden, so werden die Stromkosten nach der Fertigstellung einen erheblichen Einfluss auf den Gewinn haben.

Traditionelle Stadien weisen eine relativ schwache Wärmedämmung auf, wodurch kühle Luft schnell entweicht. Um in einem 2.000 Quadratmeter großen Stadion eine angenehme Temperatur zu halten, ist in der Regel eine große und energieintensive Klimaanlage erforderlich. Darüber hinaus laufen in Hallenstadien aufgrund der Beleuchtungs- und Luftzirkulationsanforderungen typischerweise die Beleuchtung und die leistungsstarken Frischluftanlagen während der gesamten Nutzungsdauer permanent.

Luftgestützte Membranstadien benötigen Luftdruck, um Aufrechterhaltung der strukturellen StabilitätDaher ist der Einsatz von Ventilatoren erforderlich. Dieser Vorgang sorgt für einen automatischen Luftaustausch, wodurch ein separates Frischluftsystem überflüssig wird. Die Ventilatoren müssen nicht rund um die Uhr mit hoher Frequenz laufen. Sobald die luftgestützte Membranstruktur aufgeblasen und stabil ist, genügt ein Betrieb mit niedriger Frequenz (industrieüblich 30 % der Nennleistung), um einen konstanten Luftdruck zu gewährleisten. Ein typisches Stadion dieser Größe ist mit einem Hauptaufblassystem und einem Backup-System (periodische Umschaltung) ausgestattet, mit einer Ventilatorleistung von 5,5 kW und einer Gesamtleistung von 11 kW. Die Aufrechterhaltung der Form verbraucht lediglich 1200 kWh pro Monat. Darüber hinaus können luftgestützte Kuppelstadien lichtdurchlässige Membranmaterialien verwenden. Bei einer angenommenen täglichen Nutzung von 10 Stunden muss das Stadion nur nachts oder an bewölkten oder regnerischen Tagen geöffnet werden, was einer durchschnittlichen Beleuchtungsdauer von nur etwa 5 Stunden pro Tag entspricht.

Das luftgestützte Sportstadion nutzt eine zweilagige Membrankonstruktion mit zusätzlicher Isolierschicht, die hervorragende Wärmereflexion und -isolierung gewährleistet. Die hohe Luftdichtheit des Innenraums sorgt zudem für eine optimale Wärme- und Kältezirkulation. Bei gleicher Größe genügt eine energiesparende Klimaanlage mit geringem Stromverbrauch, um eine optimale Temperatur- und Feuchtigkeitsregulierung zu erreichen.

Dies zeigt, dass die Betriebskosten für Strom bei einem luftgestützten Kuppelstadion unabhängig davon, ob der Energieverbrauch für die Klimaanlage mit einbezogen wird, niedriger sind als bei einem herkömmlichen Stadion.

Zeit ist ein erheblicher Investitionskostenfaktor, insbesondere für kommerzielle Sportstätten.

Der Bau traditioneller Sportstätten dauert in der Regel sechs Monate bis zu einem Jahr von der Genehmigung und dem Aushub der Fundamente bis zum Bau der Stahlkonstruktion und der Fertigstellung des Rohbaus, wobei während dieses Zeitraums kontinuierliche Investitionen erforderlich sind.

Im Gegensatz dazu können luftgestützte Membranstrukturen bereits nach kurzer Zeit betriebsbereit sein. 15-60 TageDies liegt daran, dass die vorgefertigte Bauweise mehrere parallele Bauprojekte ermöglicht. Das Hauptmembranmaterial wird im Werk vorgefertigt; die Arbeiten vor Ort beschränken sich auf das Legen des Fundaments und die Montage, wobei das endgültige Aufblasen und die Installation maximal 10 Tage dauern. Daher können luftgestützte Membranstadien früher eröffnet werden und Einnahmen aus der Vermietung der Spielstätte, Trainingsgebühren usw. generieren. Der Cashflow kann einen Teil der Bauinvestition decken.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass luftgestützte Membrankonstruktionen aus einer Kosten-Nutzen-Perspektive nicht nur die Nachfrage befriedigen, sondern auch kostengünstige Bau- und Betriebskosten ermöglichen, sondern auch früher Gewinne erwirtschaften.