ETFE on lyhenne etyleenitetrafluorietyleenistä, läpikuultavasta polymeerilevystä, jota käytetään lasin ja kovan muovin sijasta joissain nykyaikaisissa rakennuksissa. ETFE asennetaan yleensä metallikehykseen, jossa jokaista yksikköä voidaan valaista ja käsitellä itsenäisesti. Valonlähteet voivat olla muovikuoren molemmilla puolilla.
Lasiin verrattuna ETFE läpäisee enemmän valoa, eristää paremmin ja asennuskustannukset ovat 24 - 70 prosenttia vähemmän. ETFE on vain 1/100 lasin painosta, ja sillä on ominaisuuksia, jotka tekevät siitä joustavamman rakennusmateriaalina ja väliaineena dynaamiselle valaistukselle.
Avaintyypit: ETFE
- ETFE (etyleenitetrafluorietyleeni) on teollisuuslujuusrakenteinen muovi, jota on käytetty ulkopintaverhoukseen 1980-luvulta lähtien.
- ETFE on vahva ja kevyt. Sitä käytetään usein kerroksissa, jotka on hitsattu yhteen reunojen ympärille ja pidetty metallirakenteella.
- Koska ETFE on turvallisempi ja mukautuvampi kuin lasi, sitä käytetään usein lasin korvikkeena.
- ETFE: n kaupalliseen käyttöön sisältyy monia urheilukenttiä ja viihdepaikkoja. Tämän muovin dynaaminen valaistus on ollut menestyksekäs piirre ETFE-arkkitehtuurissa.
ETFE: n käyttö
SSE Hydro Skotlannissa, osa brittiläisen arkkitehdin Norman Fosterin suunnittelusalkku, valmistui vuonna 2013 viihdepaikkana. Päivänvalossa ETFE-verhous saattaa puuttua jännitykseen, mutta olla toiminnallinen antamalla luonnollisen valon sisätiloihin. Pimeän jälkeen rakennuksesta voi kuitenkin tulla valonäytös, sisävalo palaa tai ulkopuolelta syttyy kehysten ympärille ja luo pintavärejä, joita voidaan muuttaa tietokoneohjelman läppällä.
Muita tapahtumapaikkoja varten valorivit ympäröivät muovilevyjä. Allianz Arenalla, Saksassa, ETFE-päällysteet ovat timantinmuotoisia. Jokaista tyynyä voidaan hallita digitaalisesti, jotta punainen, sininen tai valkoinen valo näkyy - riippuen siitä, mikä kotijoukkue pelaa.
Tätä materiaalia on kutsuttu nimellä kangas, kalvo ja folio. Se voidaan ommella, hitsata ja liimata yhteen. Sitä voidaan käyttää yhtenä yksikerroksisena arkkiona tai se voidaan kerrostaa, useana arkkina. Kerrosten välinen tila voidaan paineistaa sekä eristysarvojen että valon läpäisyn säätelemiseksi. Valoa voidaan säädellä myös paikallisissa ilmasto-olosuhteissa käyttämällä siirtämättömiä kuvioita (esimerkiksi pisteitä) valmistusprosessin aikana. Kun tummat pisteet on painettu läpikuultavaan muoviin, valonsäteet taipuvat. Näitä sovellusmalleja voidaan käyttää kerrostuksen yhteydessä - valotunnistimien ja tietokoneohjelmien avulla pisteiden sijainti voi olla strategisesti siirretty säätelemällä ilmaa kerrosten välillä, "venyttämällä tai pudottamalla" materiaalia, joka asettaa pisteet estämään missä aurinko on paistaa läpi.
Tietokonejärjestelmät voivat myös säätää dynaamisia valaistusvaikutuksia ETFE-rakenteille. Kun Allianz-areenan ulkopinta on punainen, FC Bayern Munich on kotijoukkue, joka pelaa stadionilla - joukkueen värit ovat punaisia ja valkoisia. Kun TSV 1860 München -jalkapallojoukkue pelaa, stadionin värit muuttuvat siniseksi ja valkoiseksi - tuon joukkueen väreiksi.
ETFE: n ominaispiirteet
ETFE: tä kutsutaan usein ihmeiden rakennusmateriaaliksi vetoarkkitehtuuri. ETFE on (1) riittävän vahva kantamaan 400-kertaisesti omaa painoaan; (2) ohut ja kevyt; (3) joustava kolmeen kertaan sen pituuteen menettämättä joustavuutta; (4) korjattu hitsaamalla teippilaastarit kyyneliin; (5) tahmea, jonka pinta kestää likaa ja lintuja; (6) odotetaan kestävän jopa 50 vuotta. Lisäksi ETFE ei pala, vaikka se voi sulaa ennen kuin se sammuu itsestään.
Koska ETFE on vahva ja kykenevä siirtämään auringon UV-säteitä, sitä käytetään usein urheilupaikoissa, jotka haluavat terveellisiä, luonnollisia urheilukenttiä.
ETFE: n haitat
Kaikki ETFE: stä ei ole ihmeellistä. Ensinnäkin, se ei ole "luonnollinen" rakennusmateriaali - se on loppujen lopuksi muovia. Lisäksi ETFE lähettää enemmän ääntä kuin lasi, ja voi olla liian meluisa tietyissä paikoissa. Sadekatoille altistetulle katolle kiertotapa on lisätä uusi kalvokerros vähentäen siten sateen kõrvettavaa rumpua, mutta nostaen rakennushintaa. ETFE levitetään yleensä useisiin kerroksiin, jotka on täytettävä ja vaadittava tasaista ilmanpainetta. Sen mukaan, kuinka arkkitehti on suunnitellut sen, rakennuksen "ulkoasu" voi muuttua huomattavasti, jos paineen syöttävät koneet rikkoutuvat. Suhteellisen uutena tuotteena ETFE: tä käytetään suurissa kaupallisissa hankkeissa - työskentely ETFE: n kanssa on toistaiseksi liian monimutkaista pienille asuinprojekteille.
Rakennusmateriaalien koko elinkaari
Kuinka synteettinen muovikalvo on tullut tunnetuksi nimellä kestävyyden rakennusmateriaali?
Kun valitset rakennusalan tuotteita, ota huomioon materiaalien elinkaari. Esimerkiksi vinyyli sivuraide voidaan kierrättää sen hyödyllisyyden jälkeen, mutta mitä energiaa käytettiin ja kuinka ympäristö saastutettiin alkuperäisellä valmistusprosessillaan? Betonin kierrätystä juhlitaan myös ympäristöystävällisessä rakennusmaailmassa, mutta valmistusprosessi on yksi kasvihuonekaasujen päätekijöistä. Perusosana betonia on sementti, ja Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto (EPA) kertoo meille, että sementin valmistus on kolmanneksi suurin teollisuuden pilaantumisen lähde maailmassa.
Kun ajatellaan lasintuotannon elinkaaria etenkin ETFE: hen verrattuna, ota huomioon sen luomiseen käytetty energia ja tarvittavat pakkaukset tuotteen kuljettamiseen.
Amy Wilson on "pääjohtaja" Architen Landrellille, joka on yksi maailman vetolujuusarkkitehtuurin ja kangasjärjestelmien johtavia yrityksiä. Hän kertoi, että ETFE: n valmistus aiheuttaa vain vähän vahinkoa otsonikerrokselle. "ETFE: hen liittyvä raaka-aine on luokan II aine, joka hyväksytään Montrealin sopimuksen nojalla", Wilson kirjoittaa. "Toisin kuin luokan I vastaavat, se aiheuttaa otsonikerrokselle minimaalisia vahinkoja, kuten kaikille valmistusprosessissa käytetyt materiaalit. "ETFE: n luominen kuluttaa vähemmän energiaa kuin valmistus lasi. Wilson selittää:
"ETFE: n tuotantoon sisältyy TFE-monomeerin transformaatio polymeeriksi ETFE: ksi käyttämällä polymerointia; tässä vesipohjaisessa menetelmässä ei käytetä liuottimia. Materiaali suulakepuristetaan sitten eripaksuisiksi sovelluksesta riippuen; prosessi, joka kuluttaa vähän energiaa. Kalvon valmistukseen kuuluu suurten ETFE-levyjen hitsaus; tämä on suhteellisen nopea ja jälleen vähän energiaa kuluttava. "
Koska ETFE on myös kierrätettävä, ympäristön syyllisyys ei ole polymeerissä, vaan muovikerroksia pitävissä alumiinikehyksissä. "Alumiinirungot vaativat korkean energiantuotannon", Wilson kirjoittaa. "Niillä on myös pitkä käyttöikä ja ne kierrätetään helposti elinkaarensa päätyttyä."
Esimerkkejä ETFE-rakenteista
Valokuvamatka ETFE-arkkitehtuurista hajottaa nopeasti käsityksen, että tämä on yksinkertainen muovipäällystemateriaali, jonka saatat laittaa katon tai veneen päälle sateisena päivänä. Sveitsin arkkitehtitiimi Jacques Herzog ja Pierre de Meuron loi veistetyn ilmeen Allianz-areenalle (2005), joka on yksi kauneimmista ETFE-rakenteista München-Fröttmaningissa, Saksassa. Mangrove Hall (1982) Royal Burgersin eläintarhassa Arnhemissa, Alankomaissa, sanotaan olevan ensimmäinen ETFE-verhouksen sovellus. Pekingin, Kiinan olympialaisille rakennettu vesikuutiopaikka (2008) toi materiaalin maailman tietoisuuteen. Englannin Cornwallissa sijaitseva biodome Eden -projekti (2000) loi synteettiseen materiaaliin "vihreän" sävyn.
Joustavuuden ja siirrettävyyden takia väliaikaiset rakenteet, kuten kesällä Serpentine Gallery -paviljongit Lontoossa, Englanti on myöhästynyt ainakin osittain ETFE: n kanssa; Erityisesti vuoden 2015 paviljonki näytti värikkäältä kaksoispisteeltä. Nykyaikaisten urheilustadionien, kuten USA: n Bank Stadium (2016), Minneapolisissa, Minnesotassa, katot ovat usein ETFE - ne näyttävät lasilasilta, mutta materiaali on todella turvallista, repiämätöntä muovia.
Muovit, teollisuusvallankumous jatkuu
Du Pontin perhe muutti Amerikkaan pian Ranskan vallankumouksen jälkeen ja toi mukanaan 1800-luvun taitoja räjähteiden valmistuksessa. Kemian käyttö synteettisten tuotteiden kehittämiseen ei koskaan pysähtynyt DuPont-yhtiössä, nailonin luojat vuonna 1935 ja Tyvek vuonna 1966. Kun Roy Plunkett työskennellyt DuPontissa 1930-luvulla, hänen tiiminsä keksi vahingossa PTFE: tä (polytetrafluorietyleeni), josta tuli Teflon.® Yrityksen, joka pitää itseään "polymeeritieteen edelläkävijänä, jolla on perintö innovaatioille", sanotaan luoneen ETFE: n 1970-luvulla eristepäällysteeksi ilmailu- ja avaruusteollisuudelle.
Viinin vetoarkkitehtuuri Prizker-palkinnon saaja Frei Otto 1960- ja 1970-luvulla insinöörit saivat inspiraatiota parhaan materiaalin laatimiseen mitä rakentajat ja arkkitehdit kutsuvat "verhoukseksi" tai materiaaliksi, jota voimme kutsua ulkopuolisiksi sivuraideiksi meidän puolestamme koteihin. Idea ETFE: stä elokuvaverhouksena syntyi 1980-luvulla. Insinööri Stefan Lehnert ja arkkitehti Ben Morris olivat perustajia Vektori Foiltec luoda ja markkinoida Texlonia® ETFE, monikerroksinen järjestelmä ETFE-arkkeja ja arkkitehtonisia päällysteitä. He eivät keksineet materiaalia, mutta keksivät prosessin ETFE-levyjen hitsaamiseksi yhteen - ja rakennukselle kerroksellisen ilmeen antamiseksi.
Lähteet
- Birdair. Vetokalvorakenteiden tyypit. http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane
- Birdair. Mikä on ETFE-elokuva? http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane/etfe
- Dupont. Historia. http://www.dupont.com/corporate-functions/our-company/dupont-history.html
- Dupont. Muovit, polymeerit ja hartsit. http://www.dupont.com/products-and-services/plastics-polymers-resins.html
- EPA. Sementinvalmistuksen täytäntöönpanoaloite. https://www.epa.gov/enforcement/cement-manufacturing-enforcement-initiative
- Wilson, Amy. ETFE-kalvo: opas suunnitteluun. Architen Landrell, 11. helmikuuta 2013, http://www.architen.com/articles/etfe-foil-a-guide-to-design/, http://www.architen.com/wp-content/uploads/architen_files/ce4167dc2c21182254245aba4c6e2759.pdf