Estructura sostenida por aire

La forma de una estructura neumática está limitada por la necesidad de que toda la superficie de la envoltura esté presurizada uniformemente . Si esto no ocurre, la estructura tendrá un soporte desigual, lo que creará arrugas y puntos de tensión en la envoltura flexible, lo que a su vez puede provocar su fallo. ^{[ 4 ]}

En la práctica, cualquier superficie inflada presenta una doble curvatura. Por lo tanto, las formas más comunes para las estructuras sostenidas por aire son los hemisferios, los óvalos y los semicilindros.

Las principales cargas que actúan contra la envolvente neumática son la presión interna del aire, el viento o el peso de la acumulación de nieve. La estructura se mantiene activa en todo momento mediante la inyección de aire, lo que requiere energía. ^{[ 3 ]}

Para compensar la fuerza del viento y la carga de nieve, la inflación de la estructura se ajusta en consecuencia. Las estructuras modernas cuentan con sistemas mecánicos controlados por computadora que monitorean las cargas dinámicas y compensan automáticamente la inflación. Cuanto mejor sea la calidad de la estructura, mayores serán las fuerzas y el peso que podrá soportar. Las estructuras de mejor calidad pueden resistir vientos de hasta 190 km/h (120 mph ) y una carga de nieve de hasta 21,7 kilogramos por metro cuadrado (40 libras por yarda cuadrada) ^{[ 4 ]} .  

La presión del aire sobre la envolvente es igual a la presión del aire ejercida sobre el suelo interior, lo que empuja toda la estructura hacia arriba. Por lo tanto, debe estar firmemente anclada al suelo (o a la subestructura en un diseño que solo incluya el techo).

Para estructuras de gran envergadura, se requieren cables para el anclaje y la estabilización. El anclaje requiere lastre (pesos). Los primeros diseños de anclaje incorporaban sacos de arena, bloques de hormigón, ladrillos o similares, generalmente colocados alrededor del perímetro sobre el faldón de sellado. La mayoría de las estructuras de diseño moderno utilizan sistemas de anclaje patentados.

El peligro de colapso repentino es prácticamente insignificante, ya que la estructura se deformará o hundirá gradualmente al someterse a una carga o fuerza intensa (nieve o viento). Solo si se ignoran o no se perciben estas señales de advertencia, la acumulación de una carga extrema podría romper la envoltura, provocando un desinflado y colapso repentinos. ^{[ 3 ]}

En climas cálidos o fríos, el aire acondicionado aumenta el consumo de energía. En lugares visitados por millones de personas al año, el consumo de energía puede ser de un par de gigajulios por metro cuadrado. ^{[ 5 ]}

Existe la idea errónea de que estas estructuras no están diseñadas para ser instalaciones permanentes; sin embargo, todas las grandes corporaciones que participan en este sector cumplen con alguna versión de los Códigos Internacionales de Construcción . Para ser consideradas instalaciones permanentes, estas cúpulas deben diseñarse de acuerdo con los mismos códigos de construcción que una estructura tradicional.

Las estructuras o cúpulas sostenidas por aire también se conocen comúnmente como "burbujas".

Los materiales utilizados en las estructuras neumáticas son similares a los empleados en las estructuras tensadas , concretamente tejidos sintéticos como la fibra de vidrio y el poliéster . Para evitar su deterioro por la humedad y la radiación ultravioleta , estos materiales se recubren con polímeros como el PVC y el teflón .

Según su uso y ubicación, la estructura puede tener revestimientos interiores de materiales más ligeros para aislamiento térmico y acústico. Los materiales utilizados en las estructuras modernas de soporte neumático suelen ser translúcidos, por lo que, a menudo, no se requiere iluminación en el interior durante el día.

• Complejo Deportivo Cubierto Bennett , Toms River, Nueva Jersey , Estados Unidos
• Dalplex (complejo deportivo), Halifax , Nueva Escocia , Canadá
• Velódromo del Centro de Entrenamiento Olímpico , Colorado Springs, Colorado , Estados Unidos
• Estadio de Fútbol de Edmonton , Edmonton , Alberta , Canadá
• Centro Deportivo Harry Jerome , Burnaby, Columbia Británica , Canadá.
• Campo Krenzler , Universidad Estatal de Cleveland , Cleveland, Ohio , Estados Unidos
• Tokyo Dome , Tokio , Japón
• Universidad de Galway Connacht GAA Air Dome , Carrowclogher , Mayo , Irlanda ^{[ 7 ]} (Nota: gravemente dañado durante la tormenta Éowyn el 24 de enero de 2025, pero reparado y vuelto a inflar en junio de 2026) ^{[ 8 ] [ 9 ]}

• BC Place , Vancouver , Columbia Británica , Canadá (Anteriormente el estadio con techo inflable más grande del mundo. El techo se cambió por un techo retráctil en 2011).
• Complejo Deportivo Greater Binghamton , Binghamton, Nueva York , Estados Unidos. (El techo se derrumbó en diciembre de 2020).
• Cúpula de Burswood , Perth, Australia Occidental (Demolición iniciada en junio de 2013)
• Carrier Dome , Syracuse, Nueva York , Estados Unidos (el techo sostenido por aire se desinfló por última vez el 16 de marzo de 2020, y en septiembre de ese mismo año se instaló un techo sostenido por una estructura de acero) ^{[ 10 ]}
• DakotaDome , Vermillion, Dakota del Sur , Estados Unidos (el techo inflable fue reemplazado por un techo abovedado con estructura de acero en 2001).
• Centro Donald N. Dedmon , Radford, Virginia , Estados Unidos (el techo neumático fue reemplazado por una estructura de acero y un techo de tela en 2009).
• Metrodome Hubert H. Humphrey , Minneapolis, Minnesota , Estados Unidos (Techo desinflado el 18 de enero de 2014, demolido en febrero de 2014)
• Centro O'Connell , Gainesville, Florida , Estados Unidos (el techo suspendido de aire fue reemplazado por un techo con estructura de acero en 1998).
• Estadio RCA Dome , Indianápolis, Indiana , Estados Unidos (demolido en diciembre de 2008)
• Pontiac Silverdome , Pontiac, Michigan , Estados Unidos (desinflado a principios de enero de 2013; demolido en diciembre de 2017)
• Exploradome del Centro de Ciencias de San Luis , San Luis, Misuri , Estados Unidos (Demolido en 2013)
• UNI-Dome , Cedar Falls, Iowa , Estados Unidos (el techo de teflón/fibra de vidrio sostenido por aire fue reemplazado por un techo de acero inoxidable/fibra de vidrio sostenido por una estructura de acero en 1998).
• Centro Yuengling (originalmente Cúpula del Sol de la USF), Tampa, Florida , Estados Unidos (el techo de teflón/fibra de vidrio sostenido por aire fue reemplazado por un techo sostenido por una estructura de acero en 2012) ^{[ 11 ]}