Prečo je ETFE zázračným stavebným materiálom

ETFE je skratka pre etylén tetrafluóretylén, priesvitný polymérový povlak, ktorý sa používa v niektorých moderných budovách namiesto skla a tvrdého plastu. ETFE sa zvyčajne inštaluje do kovovej konštrukcie, kde je možné každú jednotku osvetľovať a manipulovať s ňou nezávisle. Zdroje svetla môžu byť na oboch stranách plastového plášťa.

V porovnaní so sklom ETFE prenáša viac svetla, lepšie izoluje a náklady na inštaláciu sú o 24 až 70 percent nižšie. ETFE predstavuje iba 1/100 hmotnosti skla a má vlastnosti, vďaka ktorým je flexibilnejšia ako stavebný materiál a médium pre dynamické osvetlenie.

Kľúčové cesty: ETFE

SSE Hydro v Škótsku, časť portfólio dizajnu britského architekta Normana Fostera, bol dokončený v roku 2013 ako miesto zábavy. Za denného svetla môže ETFE opláštenie postrádať vzrušenie, ale môže byť funkčné tým, že umožňuje prirodzené svetlo do interiérov. Po zotmení sa však z budovy môže stať svetelná show s osvetlením interiéru alebo exteriérom svetlá okolo rámov, čím vytvárajú farbu povrchov, ktoré je možné meniť otočením počítačového programu.

Pri ostatných miestach sú plastové panely obklopené radmi svetiel. ETFE cusions na Allianz Arena v Nemecku sú v tvare diamantu. Každý vankúš je možné digitálne ovládať tak, aby zobrazoval červené, modré alebo biele svetlo - v závislosti od toho, ktorý domáci tím hrá.

Tento materiál sa nazýva tkanina, film a fólia. Môže byť zošitý, zváraný a zlepený. Môže byť použitý ako jednovrstvový list alebo môže byť vrstvený, s viacerými listami. Priestor medzi vrstvami môže byť pod tlakom, aby sa regulovali izolačné hodnoty a priepustnosť svetla. Svetlo môže byť tiež regulované pre miestne podnebie aplikovaním neprenosných vzorov (napr. Bodiek) počas výrobného procesu. S tmavými bodkami vytlačenými na priesvitnom plaste sú svetelné lúče odklonené. Tieto aplikačné vzory možno použiť v spojení s vrstvením - pomocou fotografických snímačov a počítačových programov je možné umiestniť „bodky“ strategicky sa pohybuje reguláciou vzduchu medzi vrstvami, „napínaním alebo previsávaním“ materiálu, ktorý umiestňuje bodky tak, aby blokovali tam, kde je slnko. žiariaci cez.

Počítačové systémy môžu tiež regulovať dynamické svetelné efekty pre konštrukcie ETFE. Keď je exteriér Allianz arény červený, FC Bayern Mníchov je domáci tím hrajúci na štadióne - ich tímová farba je červená a biela. Keď hrá futbalový tím TSV 1860 v Mníchove, farby štadióna sa zmenili na modrú a bielu - farby tohto tímu.

ETFE sa často nazýva zázračným stavebným materiálom ťahová architektúra. ETFE je (1) dostatočne pevná na to, aby uniesla 400-násobok svojej vlastnej hmotnosti; (2) tenký a ľahký; (3) roztiahnuteľný na trojnásobok svojej dĺžky bez straty elasticity; (4) opravené zvarením škvŕn pásky cez slzy; (5) nelepivý povrch, ktorý odoláva špine a vtákom; (6) očakáva sa, že bude trvať až 50 rokov. ETFE navyše nespáli, aj keď sa môže samovoľne roztopiť.

Vďaka svojej pevnosti a schopnosti prenášať UV lúče zo slnka sa ETFE často používa v športových areáloch, ktoré si želajú zdravé prírodné trávnaté atletické polia.

Všetko o ETFE nie je zázračné. Na jednej strane nejde o „prírodný“ stavebný materiál - koniec koncov je to plast. ETFE tiež vysiela viac zvuku ako sklo a na niektorých miestach môže byť príliš hlučný. V prípade strechy vystavenej dažďovým kvapkám je riešením riešenie pridať ďalšiu vrstvu filmu, čím sa znížia ohlušujúce dážďovky, ale zvýši sa stavebná cena. ETFE sa zvyčajne nanáša vo viacerých vrstvách, ktoré musia byť nafúknuté a vyžadujú stabilný tlak vzduchu. Podľa toho, ako to architekt navrhol, by sa „vzhľad“ budovy mohol výrazne zmeniť, ak by zlyhali stroje, ktoré dodávajú tlak. Ako relatívne nový produkt sa ETFE používa vo veľkých komerčných podnikoch - práca s ETFE je zatiaľ príliš malá pre malé bytové projekty.

Ako je známe, že syntetický plastový film je známy? stavebný materiál udržateľnosti?

Pri výbere stavebných výrobkov berte do úvahy životný cyklus materiálov. Napríklad vinylová doska môže byť recyklovaná po jej užitočnosti, ale aká energia bola použitá a ako bolo životné prostredie znečistené pôvodným výrobným procesom? Recyklácia betónu sa oslavuje aj v stavebnom svete priaznivom pre životné prostredie, ale výrobný proces je jedným z hlavných prispievateľov k skleníkovým plynom. Základnou prísadou do betónu je cement a americká agentúra na ochranu životného prostredia (EPA) nám hovorí, že výroba cementu je tretí najväčší priemyselný zdroj znečistenia na svete.

Pri úvahách o životnom cykle výroby skla, najmä v porovnaní s ETFE, zvážte energiu použitú na jeho výrobu a potrebné obaly na prepravu produktu.

Amy Wilson je „šéfkuchárka“ pre architekta Landrella, jedného zo svetových lídrov v ťahovej architektúre a textilných systémoch. Hovorí nám, že výroba ETFE spôsobuje malé poškodenie ozónovej vrstvy. „Surovina spojená s ETFE je látka triedy II, ktorá bola prijatá na základe Montrealskej zmluvy,“ píše Wilson. „Na rozdiel od svojich náprotivkov triedy I to spôsobuje minimálne poškodenie ozónovej vrstvy, ako je to v prípade všetkých materiály používané vo výrobnom procese. “Údajne vytvára ETFE spotrebu energie menej ako výroba skla. Wilson vysvetľuje:

„Výroba ETFE zahŕňa premenu monomérneho TFE na polymér ETFE pomocou polymerizácie; V tomto postupe na báze vody sa nepoužívajú žiadne rozpúšťadlá. Materiál sa potom extruduje do rôznych hrúbok v závislosti od aplikácie; proces, ktorý využíva minimálnu energiu. Výroba fólie zahŕňa zváranie veľkých listov ETFE; je to relatívne rýchly a opäť nízkoenergetický spotrebiteľ. ““

Pretože ETFE je tiež recyklovateľný, environmentálna vina nie je v polyméri, ale v hliníkových rámoch, ktoré držia plastové vrstvy. „Hliníkové rámy vyžadujú na výrobu vysokú úroveň energie,“ píše Wilson, „ale majú tiež dlhú životnosť a po ukončení životnosti sa dajú ľahko recyklovať.“

Fotografická cesta architektúry ETFE rýchlo rozptýli predstavu, že ide o jednoduchý plastový obkladový materiál, ktorý by ste dali umiestniť nad strechu alebo loď v daždivý deň. Tím švajčiarskej architektúry Jacques Herzog a Pierre de Meuron vytvoril vyrezávaný vzhľad Allianzovej arény (2005), jednej z najkrajších štruktúr ETFE v nemeckom Mníchove-Fröttmaningu. Mangrovová sieň (1982) v Royal Burgers 'Zoo v Arnhemu v Holandsku sa považuje za prvú aplikáciu opláštenia ETFE. Miesto konania Water Cube (2008) postavené na olympijských hrách v Pekingu v Číne prinieslo tento materiál do pozornosti svetu. Projekt Eden Eden (2000) v anglickom Cornwalle vytvoril „zelený“ nádych syntetického materiálu.

Vzhľadom na svoju flexibilitu a prenosnosť sú dočasné štruktúry, ako napr letné pavilóny Serpentine Gallery v LondýneV Anglicku sa neskoro aspoň čiastočne vytvorilo s ETFE; najmä pavilón 2015 vyzeral ako farebné hrubé črevo. Strechy moderných športových štadiónov, vrátane amerického bankového štadióna (2016) v Minneapolise v Minnesote, sú často ETFE - vyzerajú ako sklenené tabule, ale materiál je skutočne bezpečný, neroztrhaný plast.

Rodina du Pont emigrovala do Ameriky krátko po francúzskej revolúcii a priniesla so sebou zručnosti z 19. storočia pri výrobe výbušnín. Použitie chémie na vývoj syntetických výrobkov sa nikdy nezastavilo v spoločnosti DuPont, tvorcoch nylonu v roku 1935 a Tyvek v roku 1966. Kedy Roy Plunkett pracoval v DuPonte v 30. rokoch 20. storočia a jeho tím náhodou vynašiel PTFE (polytetrafluóretylén), ktorý sa stal teflónom.^® Spoločnosť, ktorá sa považuje za „priekopníka vedy o polyméroch s dedičstvom inovácií“, vraj vytvorila ETFE v sedemdesiatych rokoch ako izolačný náter pre letecký priemysel.

Ťažná architektúra Laureát Prizker Frei Otto v 60. a 70. rokoch bola inšpiráciou pre inžinierov prísť s najlepším materiálom na použitie to, čo stavitelia a architekti nazývajú „opláštenie“ alebo materiál, ktorý by sme mohli nazvať vonkajšou vlečkou pre náš domovy. Nápad na ETFE ako filmový plášť prišiel v osemdesiatych rokoch. Spoluzaložil inžinier Stefan Lehnert a architekt Ben Morris Vector Foiltec vytvoriť a predať Texlon^® ETFE, viacvrstvový systém dosiek ETFE a architektonické opláštenie. Materiál nevymysleli, ale vymysleli spôsob zvárania dohromady listov ETFE - a dali budove vrstvený vzhľad.

• Birdair. Typy štruktúr ťahovej membrány. http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane
• Birdair. Čo je to film ETFE? http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane/etfe
• Dupont. History. http://www.dupont.com/corporate-functions/our-company/dupont-history.html
• Dupont. Plasty, polyméry a živice. http://www.dupont.com/products-and-services/plastics-polymers-resins.html
• EPA. Iniciatíva na presadzovanie výroby cementu. https://www.epa.gov/enforcement/cement-manufacturing-enforcement-initiative
• Wilson, Amy. ETFE fólia: Sprievodca dizajnom. Architen Landrell, 11. februára 2013, http://www.architen.com/articles/etfe-foil-a-guide-to-design/, http://www.architen.com/wp-content/uploads/architen_files/ce4167dc2c21182254245aba4c6e2759.pdf