ETFE je okrajšava za Etilen tetrafluoroetilen, prosojni polimerni papir, ki se v nekaterih modernih stavbah uporablja namesto stekla in trde plastike. ETFE je običajno nameščen znotraj kovinskega ogrodja, kjer je mogoče vsako enoto osvetliti in z njo upravljati neodvisno. Viri svetlobe so lahko na obeh straneh plastične obloge.
V primerjavi s steklom ETFE oddaja več svetlobe, boljše izolira in za namestitev stane od 24 do 70 odstotkov manj. ETFE je le 1/100 teže stekla in ima lastnosti, zaradi katerih je bolj prožen kot gradbeni material in medij za dinamično osvetlitev.
Ključni odvzemi: ETFE
- ETFE (Etilen tetrafluoroetilen) je gradbena plastika iz industrijske trdnosti, ki se uporablja za zunanje obloge od osemdesetih let prejšnjega stoletja.
- ETFE je močan in lahek. Pogosto se nanese v plasteh, ki so zvarjeni okoli robov in jih drži kovinski okvir.
- Ker je varnejši in bolj prilagodljiv kot steklo, se nenadzorovano ETFE pogosto uporablja kot nadomestilo za steklo.
- Komercialne uporabe ETFE vključujejo številne športne arene in zabave. Dinamična osvetlitev te plastike je bila uspešna značilnost arhitekture ETFE.
Uporaba ETFE
SSE Hydro na Škotskem, del oblikovalski portfelj britanskega arhitekta Normana Fosterja, je bil končan leta 2013 kot prizorišče zabave. Ob dnevni svetlobi lahko obloga ETFE ne vznemirja, vendar je funkcionalna, saj omogoča notranjo svetlobo notranjosti. Po mraku pa stavba lahko postane svetlobna predstava, pri čemer se notranja osvetlitev sveti zunaj ali zunaj luči okoli okvirjev, kar ustvarja barvne površine, ki jih je mogoče spremeniti s pregibom računalniškega programa.
Na drugih prizoriščih plastične plošče obdajajo vrste luči. Vzmetnice ETFE na Allianz Areni v Nemčiji imajo diamantno obliko. Vsako blazino je mogoče digitalno nadzorovati, da prikaže rdeče, modre ali bele luči - odvisno od tega, katera igra domača ekipa.
Ta material so poimenovali tkanina, film in folija. Lahko ga sešijemo, varimo in zlepimo. Lahko se uporablja kot enoslojni list ali lahko večplastni, z več listi. Prostor med plastmi je lahko pod tlakom za regulacijo izolacijskih vrednosti in prenosa svetlobe. Svetlobo lahko uravnavamo tudi za lokalno podnebje z uporabo neprenosljivih vzorcev (npr. Pik) med proizvodnim postopkom. S temnimi pikami, odtisnjenimi na prosojni plastiki, se svetlobni žarki odbijajo. Te vzorčne vzorce je mogoče uporabiti skupaj s plastenjem - s pomočjo foto senzorjev in računalniških programov je mogoče določiti lokacijo "pik" strateško premaknjeno z nadzorom zraka med plastmi, tako da "raztegnemo ali povešamo" material, s katerim pike blokiramo, kjer je sonce sije skozi.
Računalniški sistemi lahko uravnavajo tudi dinamične svetlobne učinke za strukture ETFE. Ko je zunanjost Allianz Arene rdeča, je FC Bayern München domača ekipa, ki igra na stadionu - njihove barve ekipe so rdeča in bela. Ko nogometna ekipa TSV 1860 München igra, se barve stadiona spremenijo v modre in bele - barve te ekipe.
Značilnosti ETFE
ETFE se pogosto imenuje čudežni gradbeni material za natezna arhitektura. ETFE je (1) dovolj močan, da lahko prenese 400-krat večjo lastno težo; (2) tanek in lahek; (3) raztegljivo do trikratno dolžino brez izgube elastičnosti; (4) popravljeno z varjenjem obližev traku čez solze; (5) protilepka s površino, ki se upira umazaniji in pticam; (6) naj bi trajalo 50 let. Poleg tega ETFE ne gori, čeprav se lahko stopi, preden se samo-izgine.
Zaradi svoje moči in sposobnosti prenosa UV-žarkov s sonca se ETFE pogosto uporablja na športnih prizoriščih, ki si želijo zdravih, naravnih športnih igrišč.
Slabosti ETFE
Vse o ETFE ni čudežno. Za prvo stvar ni "naravni" gradbeni material - navsezadnje je plastika. Tudi ETFE oddaja več zvoka kot steklo in je ponekod lahko preveč hrupno. Za streho, ki je podvržena deževnim kapljicam, je treba dodati še en sloj folije, s čimer se zmanjšajo oglušujoči bobni dežja, vendar se poveča cena gradnje. ETFE se običajno nanese v več slojih, ki morajo biti napihnjeni in potrebujejo enakomeren zračni tlak. Glede na to, kako ga je arhitekt zasnoval, bi se lahko "videz" zgradbe drastično spremenil, če stroji, ki oskrbujejo tlak, ne bodo uspeli. Kot relativno nov izdelek se ETFE uporablja v velikih komercialnih podvigih - delo z ETFE je za zdaj zapleteno za majhne stanovanjske projekte.
Celoten življenjski cikel gradbenih materialov
Kako je postalo znano, da je sintetični plastični film znan kot gradbeni material trajnosti?
Pri izbiri gradbenih izdelkov upoštevajte življenjski cikel materialov. Na primer, lahko se vinilna tirnica po uporabnosti reciklira, toda kakšna energija je bila porabljena in kako je bilo onesnaženo okolje s prvotnim proizvodnim postopkom? Recikliranje betona slavijo tudi v okolju prijaznem gradbenem svetu, vendar je proizvodni proces eden najpomembnejših dejavnikov toplogrednih plinov. Osnovna sestavina betona je cement, ameriška agencija za varstvo okolja (EPA) pa nam sporoča, da je proizvodnja cementa tretji največji industrijski vir onesnaževanja na svetu.
Ko razmišljate o življenjskem ciklu proizvodnje stekla, zlasti v primerjavi z ETFE, upoštevajte energijo, ki jo porabite za njegovo ustvarjanje, in potrebno embalažo za prevoz izdelka.
Amy Wilson je "glavna razlagalec" za Architen Landrell, eno vodilnih svetovnih proizvajalcev natezne arhitekture in tkaninskih sistemov. Pove nam, da proizvodnja ETFE povzroči malo škode ozonski plasti. "Surovina, povezana z ETFE, je snov razreda II, ki je bila sprejeta na podlagi Montrealske pogodbe," piše Wilson. "Za razliko od svojih kolegov razreda I povzroči minimalno škodo ozonski plasti, kot to velja za vse materiali, ki se uporabljajo v proizvodnem procesu. "Pri ustvarjanju ETFE poročajo, da porabi manj energije kot izdelava kozarec. Wilson razloži:
"Proizvodnja ETFE vključuje pretvorbo monomera TFE v polimer ETFE z uporabo polimerizacije; pri tem postopku na vodni osnovi se topila ne uporabljajo. Nato se material iztisne do različnih debelin, odvisno od uporabe; postopek, ki porabi minimalno energijo. Izdelava folije vključuje varjenje velikih listov ETFE; to je relativno hitro in spet nizko porabnik energije. "
Ker je ETFE tudi mogoče reciklirati, okoljska krivda ni v polimeru, temveč v aluminijastih okvirjih, ki držijo plastične plasti. "Aluminijasti okvirji za proizvodnjo potrebujejo visoko raven energije," piše Wilson, "vendar imajo tudi dolgo življenjsko dobo in jih je enostavno reciklirati, ko dosežejo življenjsko dobo."
Primeri struktur ETFE
Fotografsko potovanje arhitekture ETFE hitro razbremeni predstavo, da je to preprost material iz obloge iz plastike, ki ga lahko deževen dan položite nad streho ali čoln. Švicarska arhitekturna ekipa v Ljubljani Jacques Herzog in Pierre de Meuron ustvaril oblikovan videz za Allianz Arena (2005), eno najlepših struktur ETFE v München-Fröttmaningu v Nemčiji. Dvorana Mangrove (1982) v živalskem vrtu Royal Burgers v Arnhemu na Nizozemskem naj bi bila prva uporaba oblog ETFE. Prizorišče vodne kocke (2008), zgrajeno za olimpijske igre v Pekingu na Kitajskem, je gradivo seznanilo svet. Projekt biodome Eden (2000) v Cornwallu v Angliji je sintetičnemu materialu ustvaril "zeleno" barvo.
Začasne strukture, kot so. So zaradi svoje prožnosti in prenosljivosti poletni paviljoni Serpentine Gallery Paviljoni v Londonu, Anglija je vsaj delno ustvarjena z ETFE; zlasti paviljon 2015 je bil videti kot barvito debelo črevo. Strehe sodobnih športnih stadijev, vključno s ameriškim stadionom Bank (2016) v Minneapolisu v Minnesoti, so pogosto ETFE - videti so kot steklene plošče, vendar je material res varen, nedorečena plastika.
Plastika, industrijska revolucija se nadaljuje
Družina du Pont je kmalu po francoski revoluciji emigrirala v Ameriko in s seboj prinesla znanje izdelovanja eksploziva iz 19. stoletja. Uporaba kemije za razvoj sintetičnih izdelkov se v podjetju DuPont, ustvarjalcem najlona leta 1935, in Tyveku leta 1966, ni nikoli ustavila. Kdaj Roy Plunkett delal pri DuPontu v tridesetih letih prejšnjega stoletja, njegova ekipa je po naključju izumila PTFE (politetrafluoroetilen), ki je postal teflon.® Družba, ki meni, da je "pionir polimerne znanosti z zapuščino inovacij", naj bi ustvarila ETFE v 70. letih kot izolacijski premaz za vesoljsko industrijo.
Natezna arhitektura Prizkerjev nagrajenec Frei Otto v šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je bil inženir navdih za izdelavo najboljšega materiala za uporabo kar graditelji in arhitekti imenujejo "obloge", ali material, ki mu lahko rečemo zunanji stranski tir domovi. Ideja za ETFE kot filmsko oblogo je prišla v osemdeseta leta. Inženir Stefan Lehnert in arhitekt Ben Morris sta bila soustanovitelja Vektor Foiltec za ustvarjanje in trženje Texlona® ETFE, večplastni sistem listov ETFE in arhitekturne obloge. Niso izumili materiala, ampak so izumili postopek za varjenje listov ETFE - in stavbi dali plastni videz.
Viri
- Birdair. Vrste nateznih membranskih konstrukcij. http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane
- Birdair. Kaj je ETFE film? http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane/etfe
- Dupont. Zgodovina. http://www.dupont.com/corporate-functions/our-company/dupont-history.html
- Dupont. Plastika, polimeri in smole. http://www.dupont.com/products-and-services/plastics-polymers-resins.html
- EPA. Pobuda za uveljavljanje proizvodnje cementa. https://www.epa.gov/enforcement/cement-manufacturing-enforcement-initiative
- Wilson, Amy. ETFE Foil: Vodnik po oblikovanju. Architen Landrell, 11. februarja 2013, http://www.architen.com/articles/etfe-foil-a-guide-to-design/, http://www.architen.com/wp-content/uploads/architen_files/ce4167dc2c21182254245aba4c6e2759.pdf