ETFE ir nauja plastiko išvaizda

Pastatas su etilenu tetrafluoretilenu

SSE Hydro Škotijos parodų ir konferencijų centre, Glazge, Škotijoje. Craigas Robertsas / „Getty Images“ (apkarpytas)

ETFE yra etileno tetrafluoretileno, permatomo polimero lakšto, kuris kai kuriuose šiuolaikiniuose pastatuose naudojamas vietoj stiklo ir kieto plastiko, santrumpa. ETFE paprastai montuojamas metaliniame karkase, kur kiekvienas įrenginys gali būti apšviestas ir valdomas atskirai. Šviesos šaltiniai gali būti abiejose plastikinės dangos pusėse.

Palyginti su stiklu, ETFE praleidžia daugiau šviesos, geriau izoliuoja, o jo montavimas kainuoja 24–70 procentų pigiau. ETFE yra tik 1/100 stiklo svorio, o dėl jo savybių jis tampa lankstesnis kaip statybinė medžiaga ir dinaminio apšvietimo terpė.

Pagrindiniai pasiūlymai: ETFE

• ETFE (etileno tetrafluoretilenas) yra pramoninio stiprumo statybinis plastikas, naudojamas išorės apdailai nuo 1980 m.
• ETFE yra stiprus ir lengvas. Jis dažnai naudojamas sluoksniais, kurie yra suvirinti aplink kraštus ir laikomi metaliniu karkasu.
• Kadangi neplyšęs ETFE yra saugesnis ir labiau pritaikomas nei stiklas, jis dažnai naudojamas kaip stiklo pakaitalas.
• Komercinis ETFE naudojimas apima daugybę sporto arenų ir pramogų vietų. Dinaminis šio plastiko apšvietimas buvo sėkmingas ETFE architektūros bruožas.

ETFE naudojimas

SSE Hydro Škotijoje, dalis britų architekto Normano Fosterio dizaino portfelis, buvo baigtas 2013 m. kaip pramogų vieta. Dienos šviesoje ETFE danga gali trūkti įspūdžių, tačiau ji yra funkcionali, nes į vidų patenka natūralios šviesos. Tačiau sutemus pastatas gali tapti šviesų šou, išryškėjant vidaus apšvietimui arba išoriniams apšvietimams aplink rėmus, sukuriant paviršiaus spalvas, kurias galima pakeisti kompiuterine programa.

Kitose vietose plastikines plokštes supa šviesų eilės. ETFE pagalvėlės Allianz arenoje Vokietijoje yra deimanto formos. Kiekviena pagalvėlė gali būti valdoma skaitmeniniu būdu, kad būtų rodomos raudonos, mėlynos arba baltos šviesos – priklausomai nuo to, kuri namų komanda žaidžia.

ETFE išorinės plokštės Allianz arenoje. Lennart Preiss / Getty Images

Ši medžiaga buvo vadinama audiniu, plėvele ir folija. Galima siūti, suvirinti ir suklijuoti. Jis gali būti naudojamas kaip vienas, vieno sluoksnio lapas arba gali būti sluoksniuotas, su keliais lakštais. Tarpas tarp sluoksnių gali būti padidintas, kad būtų galima reguliuoti izoliacines vertes ir šviesos pralaidumą. Šviesą taip pat galima reguliuoti pagal vietinį klimatą gamybos proceso metu taikant neperduodamus raštus (pvz., taškus). Tamsiais taškais, įspaustais ant permatomo plastiko, šviesos spinduliai nukreipiami. Šiuos taikymo modelius galima naudoti kartu su sluoksniavimu – naudojant foto jutiklius ir kompiuterines programas, „taškų“ vietą galima strategiškai perkelti, kontroliuojant orą tarp sluoksnių, „ištempiant arba nulenkiant“ medžiagą, kuri nustato taškus blokas, pro kurį šviečia saulė.

„Allianz Arena“ dinaminis apšvietimas. Lennart Preiss / Getty Images (apkarpyta)

Kompiuterinės sistemos taip pat gali reguliuoti ETFE konstrukcijų dinaminius apšvietimo efektus. Kai „Allianz“ arenos išorė yra raudona, FC Bayern Miunchenas yra namų komanda, žaidžianti stadione – jų komandos spalvos yra raudona ir balta. Kai žaidžia TSV 1860 München futbolo komanda, stadiono spalvos pasikeičia į mėlyną ir baltą – tos komandos spalvas.

ETFE charakteristikos

ETFE dažnai vadinamas stebuklinga statybine medžiaga tempimo architektūra . ETFE yra (1) pakankamai stiprus, kad galėtų atlaikyti 400 kartų didesnį svorį už savo paties svorį; (2) plonas ir lengvas; (3) ištempiamas iki tris kartus, neprarandant elastingumo; (4) pataisyti suvirinant juostos lopinėlius nuo plyšimų; (5) nelipnus paviršius, atsparus purvui ir paukščiams; (6) tikimasi, kad tarnaus net 50 metų. Be to, ETFE nedega, nors gali ištirpti prieš savaime užgesdamas.

Dėl savo stiprumo ir gebėjimo perduoti UV spindulius nuo saulės ETFE dažnai naudojamas sporto aikštelėse, kuriose norisi sveikos, natūralios velėnos sporto aikštynų.

ETFE trūkumai

Viskas apie ETFE nėra stebuklinga. Viena vertus, tai nėra „natūrali“ statybinė medžiaga – tai plastikas. Be to, ETFE praleidžia daugiau garso nei stiklas ir kai kuriose vietose gali būti per daug triukšmingas. Jei stogas patenka į lietaus lašus, sprendimas yra uždėti kitą plėvelės sluoksnį, taip sumažinant kurtinančius lietaus ūžesius, bet padidinant statybos kainą. ETFE paprastai tepamas keliais sluoksniais, kurie turi būti pripūsti ir reikalauja pastovaus oro slėgio. Priklausomai nuo to, kaip architektas jį suprojektavo, pastato „išvaizda“ gali smarkiai pasikeisti, jei suges slėgį tiekiančios mašinos. Kaip palyginti naujas produktas, ETFE naudojamas didelėse komercinėse įmonėse – kol kas dirbti su ETFE yra per sudėtinga mažiems gyvenamiesiems projektams.

Visas statybinių medžiagų gyvavimo ciklas

Kaip tai yra, kad sintetinė plastikinė plėvelė buvo žinoma kaip tvarumo statybinė medžiaga ?

Renkantis statybinius gaminius, atsižvelkite į medžiagų gyvavimo ciklą. Pavyzdžiui, vinilo dailylentės gali būti perdirbamos po jos naudingumo, tačiau kokia energija buvo naudojama ir kaip aplinka buvo užteršta dėl pirminio gamybos proceso? Betono perdirbimas taip pat švenčiamas aplinkai nekenksmingų statybų pasaulyje, tačiau gamybos procesas yra vienas iš pagrindinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo veiksnių. Pagrindinė betono sudedamoji dalis yra cementas, o JAV aplinkos apsaugos agentūra (EPA) teigia, kad cemento gamyba yra trečias pagal dydį pramoninės taršos šaltinis pasaulyje.

Galvodami apie stiklo gamybos gyvavimo ciklą, ypač lyginant su ETFE, atsižvelkite į jo gamybai sunaudotą energiją ir reikalingą pakuotę gaminiui transportuoti.

Amy Wilson yra „Architen Landrell“, vienos iš pasaulio tempiamos architektūros ir audinių sistemų lyderių, „vyriausioji paaiškinėja“. Ji pasakoja, kad ETFE gamyba mažai pažeidžia ozono sluoksnį. „Su ETFE susijusi žaliava yra II klasės medžiaga, priimta pagal Monrealio sutartį“, – rašo Wilsonas. „Skirtingai nuo I klasės analogų, jis daro minimalią žalą ozono sluoksniui, kaip ir visoms gamybos procese naudojamoms medžiagoms. Pranešama, kad kuriant ETFE sunaudojama mažiau energijos nei gaminant stiklą. Wilsonas paaiškina:

„ETFE gamyba apima monomero TFE pavertimą polimeru ETFE naudojant polimerizaciją; Šioje vandens pagrindu pagamintoje procedūroje nenaudojami jokie tirpikliai. Tada medžiaga išspaudžiama iki įvairaus storio, priklausomai nuo naudojimo; procesas, kuris naudoja minimalią energiją. Gaminant foliją suvirinami dideli ETFE lakštai; tai gana greita ir vėlgi mažai energijos vartotojas.

Kadangi ETFE taip pat galima perdirbti, kaltė aplinkai yra ne polimeras, o aliuminio rėmai, laikantys plastikinius sluoksnius. „Aliuminio rėmams gaminti reikia daug energijos, – rašo Wilsonas, – tačiau jie taip pat turi ilgą tarnavimo laiką ir yra lengvai perdirbami, kai baigiasi.

ETFE struktūrų pavyzdžiai

ETFE architektūros nuotraukų kelionė greitai išsklaido mintį, kad tai paprasta plastikinė danga, kurią lietingą dieną galite uždėti ant stogo ar valties. Šveicarijos architektūros komandaŽakas Hercogas ir Pierre'as de Meuronassukūrė skulptūrišką išvaizdą Allianz arenai (2005 m.), vienai gražiausių ETFE konstrukcijų Miunchene-Fröttmaning mieste, Vokietijoje. Mangrovių salė (1982 m.) Royal Burgers' Zoo Arnhem mieste, Nyderlanduose, yra pirmasis ETFE apvalkalo pritaikymas. „Water Cube“ vieta (2008 m.), pastatyta Pekino, Kinijos olimpinėms žaidynėms, atkreipė pasaulio dėmesį į šią medžiagą. Biokupolas Eden Project (2000) Kornvalyje, Anglijoje, sukūrė „žalią“ sintetinės medžiagos atspalvį.

Allianz Arena Designed by Herzog & de Meuron, 2005, Miunchenas, Bavarija, Vokietija. Chan Srithaweeporn / Getty Images (apkarpyta)

Dėl savo lankstumo ir perkeliamumo laikinos konstrukcijos, tokios kaip vasaros Serpentine Gallery paviljonai Londone , Anglija pastaruoju metu bent iš dalies buvo sukurta naudojant ETFE; ypač 2015 metų paviljonas atrodė kaip spalvingas dvitaškis. Šiuolaikinių sporto stadionų, įskaitant JAV banko stadioną (2016 m.) Mineapolyje, Minesotoje, stogai dažnai yra ETFE – jie atrodo kaip stiklai, tačiau medžiaga yra tikrai saugus, neplyštantis plastikas.

Ispanijos architektų José Selgas ir Lucia Scano laikinas vasaros paviljonas Londono Haid parke, 2015 m. Lionelis Derimaisas / Getty Images (apkarpytas)

Plastikai, pramonės revoliucija tęsiasi

Du Pont šeima netrukus po Prancūzijos revoliucijos emigravo į Ameriką ir atsinešė XIX amžiaus sprogmenų gamybos įgūdžius. Chemijos naudojimas sintetiniams produktams kurti niekada nesiliovė DuPont įmonėje, nailono kūrėjai 1935 m. ir Tyvek 1966 m. Roy'us Plunkettas ketvirtajame dešimtmetyje dirbo DuPont, jo komanda atsitiktinai išrado PTFE (politetrafluoretileną), kuris tapo teflonu.Teigiama, kad bendrovė, kuri save laiko „polimerų mokslo pradininke, turinčia inovacijų palikimą“, 1970-aisiais sukūrė ETFE kaip izoliacinę dangą aviacijos ir kosmoso pramonei.

Tempimo architektūra Prizker laureatas Frei Otto septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose buvo įkvėpimas inžinieriams sugalvoti geriausią medžiagą, kurią statybininkai ir architektai vadina „apmušalu“, arba medžiagą, kurią galėtume pavadinti savo namų išorės dailylentėmis. ETFE kaip plėvelės dangos idėja kilo devintajame dešimtmetyje. Įkūrė inžinierius Stefanas Lehnertas ir architektas Benas Morrisas Vektorius Foiltec sukurti ir parduoti TexlonETFE, daugiasluoksnė ETFE lakštų ir architektūrinių dangų sistema. Jie neišrado medžiagos, bet išrado ETFE lakštų suvirinimo ir pastato daugiasluoksnės išvaizdos procesą.

Šaltiniai

• Birdair. Tempiamųjų membranų konstrukcijų tipai. http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane
• Birdair. Kas yra ETFE plėvelė? http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane/etfe
• Dupont. Istorija. http://www.dupont.com/corporate-functions/our-company/dupont-history.html
• Dupont. Plastikai, polimerai ir dervos. http://www.dupont.com/products-and-services/plastics-polymers-resins.html
• EPA. Cemento gamybos įgyvendinimo iniciatyva. https://www.epa.gov/enforcement/cement-manufacturing-enforcement-initiative
• Wilsonas, Amy. ETFE folija: dizaino vadovas. Architen Landrell, 2013 m. vasario 11 d., http://www.architen.com/articles/etfe-foil-a-guide-to-design/, http://www.architen.com/wp-content/uploads/architen_files /ce4167dc2c21182254245aba4c6e2759.pdf