ETFE - это сокращение от Этилен-тетрафторэтилен, полупрозрачный полимерный лист, который используется вместо стекла и твердого пластика в некоторых современных зданиях. ETFE обычно устанавливается в металлическом каркасе, где каждый блок может освещаться и управляться независимо. Источники света могут быть на любой стороне пластиковой оболочки.
По сравнению со стеклом, ETFE пропускает больше света, лучше изолирует и стоит на 24-70% дешевле в установке. ETFE составляет всего 1/100 веса стекла и обладает свойствами, которые делают его более гибким в качестве строительного материала и среды для динамического освещения.
Ключевые выводы: ETFE
- ETFE (этилен тетрафторэтилен) - это конструкционный пластик промышленной прочности, используемый для наружной облицовки с 1980-х годов.
- ETFE сильный и легкий. Он часто наносится слоями, которые сварены по краям и удерживаются металлическим каркасом.
- Поскольку он более безопасный и более адаптируемый, чем стекло, безразрывный ETFE часто используется в качестве замены стекла.
- Коммерческое использование ETFE включает в себя множество спортивных арен и развлекательных заведений. Динамическое освещение этого пластика было успешной особенностью архитектуры ETFE.
Использование ETFE
SSE Hydro в Шотландии, часть дизайнерское портфолио британского архитектора Нормана Фостера, был завершен в 2013 году в качестве развлекательного центра. При дневном свете облицовка ETFE может испытывать недостаток возбуждения, но быть функциональной, обеспечивая естественное освещение интерьеров. Однако после наступления темноты здание может стать световым шоу с освещением внутреннего освещения или экстерьера. огни вокруг рамок, создавая цвета поверхности, которые можно изменить с помощью компьютерной программы.
Для других мест ряды огней окружают пластиковые панели. Облицовки ETFE на Allianz Arena в Германии имеют ромбовидную форму. Каждая подушка может управляться цифровым способом для отображения красного, синего или белого света - в зависимости от того, какая команда играет дома.
Этот материал был назван тканью, пленкой и фольгой. Это может быть сшито, сварено, и склеено. Он может использоваться как один, однослойный лист или может быть многослойным, с несколькими листами. Пространство между слоями может находиться под давлением для регулирования как изолирующих значений, так и пропускания света. Свет можно также регулировать для местного климата, применяя непередаваемые рисунки (например, точки) в процессе производства. С темными точками, отпечатанными на прозрачном пластике, лучи света отклоняются. Эти прикладные шаблоны могут использоваться в сочетании с наслоением - с использованием фотодатчиков и компьютерных программ местоположение «точек» может быть стратегически перемещается путем управления воздухом между слоями, «растягивая или провисая» материал, который размещает точки, чтобы заблокировать, где солнце сквозь
Компьютерные системы также могут регулировать динамические световые эффекты для конструкций ETFE. Когда внешний вид Allianz Arena красный, ФК Бавария является домашней командой, играющей на стадионе, цвета команды - красный и белый. Когда играет футбольная команда TSV 1860 München, цвета стадиона меняются на синий и белый - цвета этой команды.
Характеристики ETFE
ETFE часто называют чудодейственным строительным материалом для растяжимая архитектура. ETFE (1) достаточно силен, чтобы выдержать в 400 раз больший вес; (2) тонкий и легкий; (3) растягивается до трехкратной длины без потери упругости; (4) отремонтированные путем сварки участков ленты над слезами; (5) антипригарное покрытие с поверхностью, устойчивой к грязи и птицам; (6) ожидается, что продлится до 50 лет. Кроме того, ETFE не горит, хотя может таять до того, как самоуничтожится.
Благодаря своей силе и способности пропускать ультрафиолетовые лучи от солнца, ETFE часто используется на спортивных площадках, где требуются здоровые природные поля для газонов.
Недостатки ETFE
Все в ETFE не является чудесным. Во-первых, это не «натуральный» строительный материал - это пластик, в конце концов. Кроме того, ETFE передает больше звука, чем стекло, и может быть слишком шумным в некоторых местах. Для кровли, подверженной воздействию капель дождя, обходной путь - добавить еще один слой пленки, тем самым уменьшая оглушительные удары барабанов от дождя, но увеличивая стоимость строительства. ETFE обычно наносится в несколько слоев, которые должны быть накачаны и требуют постоянного давления воздуха. В зависимости от того, как его спроектировал архитектор, «внешний вид» здания может кардинально измениться, если машины, обеспечивающие давление, выйдут из строя. Как относительно новый продукт, ETFE используется на крупных коммерческих предприятиях - в настоящее время работа с ETFE слишком сложна для небольших жилых проектов.
Полный жизненный цикл строительных материалов
Как получается, что синтетическая пластиковая пленка стала известна как строительный материал устойчивости?
При выборе строительных изделий учитывайте жизненный цикл материалов. Например, виниловый сайдинг может быть переработан после его использования, но какая энергия использовалась и как загрязнялась окружающая среда в результате его первоначального производственного процесса? Вторичная переработка бетона также отмечается в экологически чистом мире строительства, но производственный процесс является одним из основных факторов, способствующих выбросам парниковых газов. Основным компонентом бетона является цемент, и Агентство по охране окружающей среды США (EPA) сообщает нам, что производство цемента является третьим по величине промышленным источником загрязнения в мире.
Размышляя о жизненном цикле производства стекла, особенно по сравнению с ETFE, учитывайте энергию, используемую для его создания, и необходимую упаковку для транспортировки продукта.
Эми Уилсон является «главным объяснителем» для Architen Landrell, одного из мировых лидеров в области растяжимой архитектуры и тканевых систем. Она говорит нам, что производство ETFE наносит небольшой ущерб озоновому слою. «Сырье, связанное с ETFE, является веществом класса II, допущенным согласно Монреальскому договору», - пишет Уилсон. «В отличие от своих аналогов класса I, он наносит минимальный ущерб озоновому слою, как это имеет место для всех материалы, используемые в процессе производства. "Как сообщается, создание ETFE использует меньше энергии, чем производство стакан. Уилсон объясняет:
«Производство ETFE включает превращение мономера TFE в полимер ETFE с использованием полимеризации; в этой водной процедуре растворители не используются. Материал затем экструдируют до различной толщины в зависимости от применения; процесс, который использует минимальную энергию. Изготовление фольги включает в себя сварку больших листов ETFE; это относительно быстро и снова потребляет мало энергии ".
Поскольку ETFE также пригоден для вторичной переработки, виновность в защите окружающей среды лежит не в полимере, а в алюминиевых рамах, которые удерживают пластичные слои. «Алюминиевые рамы действительно требуют высокого уровня энергии для производства, - пишет Уилсон, - но они также имеют длительный срок службы и легко перерабатываются по окончании срока службы».
Примеры структур ETFE
Фотопутешествие по архитектуре ETFE быстро рассеивает представление о том, что это простой пластиковый облицовочный материал, который вы можете положить на крышу или лодку в дождливый день. Швейцарская команда архитекторов Жак Херцог и Пьер де Мерон создал скульптурный образ для Allianz Arena (2005), одной из самых красивых структур ETFE в Мюнхене-Фрэтманинге, Германия. Мангровый зал (1982) в Royal Burgers 'Zoo в Арнеме, Нидерланды, как говорят, является первым применением облицовки ETFE. Место проведения Water Cube (2008), построенное для пекинской Олимпиады в Китае, привлекло внимание всего мира. Проект Eden биодома (2000) в Корнуолле, Англия, создал «зеленый» оттенок синтетического материала.
Из-за его гибкости и портативности, временные структуры, такие как Летняя Змеиная Галерея Павильонов в ЛондонеВ последнее время Англия была хотя бы частично создана с помощью ETFE; павильон 2015 года, в частности, выглядел как разноцветная колонна. Крыши современных спортивных стадионов, в том числе стадиона U.S. Bank Stadium (2016) в Миннеаполисе, штат Миннесота, часто бывают ETFE - они выглядят как стеклянные панели, но материал действительно безопасный, без разрывов пластика.
Пластмассы: промышленная революция продолжается
Семья Дюпон эмигрировала в Америку вскоре после Французской революции, привезя с собой навыки изготовления взрывчатки 19-го века. Использование химии для разработки синтетических продуктов никогда не прекращалось в компании DuPont, создателях нейлона в 1935 году и Tyvek в 1966 году. когда Рой Планкетт работал в DuPont в 1930-х годах, его команда случайно изобрела PTFE (политетрафторэтилен), который стал тефлоном.® Говорят, что компания, которая считает себя «пионером науки о полимерах с наследием инноваций», создала ETFE в 1970-х годах в качестве изоляционного покрытия для аэрокосмической промышленности.
Растяжимая архитектура Лауреат Призкера Фрей Отто В 1960-х и 1970-х годах инженеры вдохновлялись на создание лучшего материала для то, что строители и архитекторы называют «облицовка», или материал, который мы могли бы назвать внешний сайдинг для нашего дома. Идея ETFE в качестве пленочной оболочки возникла в 1980-х годах. Инженер Стефан Ленерт и архитектор Бен Моррис были соучредителем Вектор Фойлтек создавать и продавать Texlon® ETFE, многослойная система листов ETFE и архитектурной облицовки. Они не изобрели материал, но они изобрели процесс сварки листов ETFE - и придания зданию многослойного вида.
источники
- Birdair. Типы растяжимых мембранных конструкций. http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane
- Birdair. Что такое пленка ETFE? http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane/etfe
- Dupont. История. http://www.dupont.com/corporate-functions/our-company/dupont-history.html
- Dupont. Пластмассы, полимеры и смолы. http://www.dupont.com/products-and-services/plastics-polymers-resins.html
- EPA. Инициатива по обеспечению соблюдения правил производства цемента. https://www.epa.gov/enforcement/cement-manufacturing-enforcement-initiative
- Уилсон, Эми. Фольга ETFE: Руководство по дизайну. Архитектор Ландрелл, 11 февраля 2013 г., http://www.architen.com/articles/etfe-foil-a-guide-to-design/, http://www.architen.com/wp-content/uploads/architen_files/ce4167dc2c21182254245aba4c6e2759.pdf