空気支持構造

空気支持構造の形状は、外皮表面全体を均一に加圧する必要があるため制限されます。そうでない場合、構造は不均一に支持され、柔軟な外皮にしわや応力集中点が生じ、結果として構造が破損する可能性があります。^{[ 4 ]}

実際には、空気で膨らませた表面はすべて二重曲率を持つ。そのため、空気で支える構造物で最も一般的な形状は、半球、楕円、半円筒である。

空気支持構造の外皮に作用する主な荷重は、内部の空気圧、風、または積雪による重量です。構造は常に空気を吹き込むことで能動的に支えられており、そのためにはエネルギーが必要です。^{[ 3 ]}

風力や積雪荷重を相殺するために、構造物の空気圧はそれに応じて調整されます。現代の構造物には、動荷重を監視し、それに応じて空気圧を自動的に補正するコンピューター制御の機械システムが備わっています。構造物の品質が高ければ高いほど、より大きな力と重量に耐えることができます。最高品質の構造物は、最大風速120 mph (190 km/h)と最大積雪量 40 ポンド/平方ヤード^{[ 4 ]} (21.7 キログラム/平方メートル) に耐えることができます。  

外壁にかかる空気圧は、内部の地面にかかる空気圧と等しく、構造物全体を上方に押し上げる力となる。そのため、外壁は地面（屋根のみの設計の場合は下部構造）にしっかりと固定する必要がある。

広スパン構造物では、アンカー固定と安定化のためにケーブルが必要です。アンカー固定にはバラスト（重り）が必要です。初期のアンカー設計では、砂袋、コンクリートブロック、レンガなどが用いられ、通常はシールスカートの周囲に配置されていました。現代の構造物のほとんどは、独自のアンカーシステムを採用しています。

構造物が重い荷重や力（雪や風）を受けると徐々に変形したりたわんだりするため、突然の崩壊の危険性はほぼ無視できる。これらの警告サインが無視されたり気づかれなかったりした場合にのみ、極端な荷重の蓄積によって外皮が破裂し、突然の収縮と崩壊につながる可能性がある。^{[ 3 ]}

暑い気候でも寒い気候でも、空調はエネルギー需要を増加させます。年間数百万人が訪れる施設では、エネルギー消費量は1平方メートルあたり数ギガジュールになることがあります。^{[ 5 ]}

よくある誤解として、これらの構造物は恒久的な施設として設計されていないというものがありますが、この業界に参入している主要企業はすべて、何らかの形で国際建築基準に準拠しています。恒久的な施設となるためには、これらのドームは従来の建築物と同じ建築基準に基づいて設計されなければなりません。

空気で支えられた構造物やドームは、一般的に「バブル」とも呼ばれています。

空気支持構造に使用される材料は、引張構造に使用される材料と同様で、グラスファイバーやポリエステルなどの合成繊維が用いられます。これらの材料は、湿気や紫外線による劣化を防ぐため、 PVCやテフロンなどのポリマーでコーティングされています。

用途や設置場所によっては、断熱性や遮音性を高めるために、より軽量な素材で内装材が使用される場合がある。現代の空気支持構造に使用される素材は通常半透明であるため、日中は構造内部の照明設備は不要となることが多い。

• ベネット屋内運動施設、トムズリバー、ニュージャージー州、アメリカ合衆国
• ダルプレックス（陸上競技複合施設）、ハリファックス、ノバスコシア州、カナダ
• オリンピックトレーニングセンター・ベロドローム、コロラド州コロラドスプリングス、アメリカ合衆国
• エドモントン・サッカードーム、エドモントン、アルバータ州、カナダ
• ハリー・ジェローム・スポーツセンター、バーナビー、ブリティッシュコロンビア州、カナダ。
• クレンツラー・フィールド、クリーブランド州立大学、オハイオ州クリーブランド、アメリカ合衆国
• 東京ドーム、東京、日本
• ゴールウェイ大学コナハトGAAエアドーム、キャロウクロガー、メイヨー、アイルランド^{[ 7 ]}（注： 2025年1月24日の嵐エオウィンで深刻な被害を受けたが、2026年6月に修理され再膨張した）^{[ 8 ] [ 9 ]}

• BCプレイス、バンクーバー、ブリティッシュコロンビア州、カナダ（かつては世界最大のエアスタンド式スタジアムだった。2011年に屋根が開閉式屋根に変更された。）
• グレーター・ビンガムトン・スポーツ・コンプレックス、ニューヨーク州ビンガムトン、アメリカ合衆国。（屋根は2020年12月に崩落）
• バースウッド・ドーム、パース、西オーストラリア州（解体工事開始：2013年6月）
• キャリアドーム、ニューヨーク州シラキュース、アメリカ合衆国（空気で支えられた屋根は2020年3月16日に最終的に収縮し、同年9月に鉄骨フレームで支えられた屋根が設置された）^{[ 10 ]}
• ダコタドーム、サウスダコタ州バーミリオン、アメリカ合衆国（空気圧式屋根は2001年に鉄骨構造のドーム型屋根に交換された）
• ドナルド・N・デドモン・センター、バージニア州ラドフォード、アメリカ合衆国（2009年に空気支持式屋根が鉄骨トラスと布張り屋根に改修された）
• ヒューバート・H・ハンフリー・メトロドーム、ミネアポリス、ミネソタ州、アメリカ合衆国（屋根は2014年1月18日に撤去され、2014年2月に解体された）
• オコネル・センター、フロリダ州ゲインズビル、アメリカ合衆国（1998年に空気圧式屋根が鉄骨フレーム式屋根に改修された）
• RCAドーム、インディアナ州インディアナポリス、アメリカ合衆国（2008年12月に解体）
• ポンティアック・シルバードーム、ミシガン州ポンティアック、アメリカ合衆国（2013年1月初旬に空気が抜け、2017年12月に解体）
• セントルイス科学センター・エクスプロラドーム、ミズーリ州セントルイス、アメリカ合衆国（2013年解体）
• ユニドーム、アイオワ州シーダーフォールズ、アメリカ合衆国（空気圧式テフロン／グラスファイバー製の屋根は、1998年に鉄骨フレーム支持のステンレス鋼／グラスファイバー製の屋根に交換された）
• ユングリング・センター（旧USFサン・ドーム）、フロリダ州タンパ、アメリカ合衆国（空気支持式のテフロン/グラスファイバー屋根は2012年に鉄骨フレーム支持式の屋根に交換された）^{[ 11 ]}