ETFE ir etilēntetrafluoretilēna saīsinājums - caurspīdīga polimēra loksne, ko stikla un cietās plastmasas vietā izmanto dažās modernās ēkās. ETFE parasti tiek uzstādīts metāla karkasā, kur katru ierīci var apgaismot un ar to var patstāvīgi manipulēt. Gaismas avoti var atrasties abās plastmasas apšuvuma pusēs.
Salīdzinot ar stiklu, ETFE pārraida vairāk gaismas, labāk izolē un uzstādīšana maksā no 24 līdz 70 procentiem mazāk. ETFE ir tikai 1/100 no stikla svara, un tai ir īpašības, kas padara to elastīgāku kā celtniecības materiālu un kā līdzekli dinamiskam apgaismojumam.
Galvenās izņemtās preces: ETFE
- ETFE (etilēntetrafluoretilēns) ir rūpnieciski izturīga konstrukcijas plastmasa, ko ārējā apšuvumā izmanto kopš 1980. gadiem.
- ETFE ir spēcīgs un viegls. To bieži izmanto slāņos, kas ir sametināti kopā ap malām un turēti ar metāla karkasu.
- Tā kā ETFE ir drošāks un pielāgojamāks nekā stikls, to bieži izmanto kā stikla aizstājēju.
- ETFE komerciālai izmantošanai ir daudz sporta arēnu un izklaides vietu. Šīs plastmasas dinamiskais apgaismojums ir bijis veiksmīgs ETFE arhitektūras elements.
ETFE lietojumi
SSE Hydro Skotijā, daļa no britu arhitekta Normana Fostera dizaina portfelis, tika pabeigta 2013. gadā kā izklaides vieta. Dienasgaismā ETFE apšuvumam var nebūt uzbudinājuma, bet tas ir funkcionāls, pieļaujot dabisku apgaismojumu interjerā. Pēc tumsas iestāšanās ēka tomēr var kļūt par gaismas izrādi, ārējam vai ārējam spīdot iekšējam apgaismojumam iedegas ap rāmjiem, veidojot virsmas krāsas, kuras var mainīt ar datorprogrammas uzsitienu.
Citām vietām gaismas paneļi ieskauj plastmasas paneļus. ETFE apvalki Allianz arēnā Vācijā ir rombveida formas. Katru spilvenu var kontrolēt digitāli, lai parādītu sarkanu, zilu vai baltu gaismu - atkarībā no tā, kura mājas komanda spēlē.
Šis materiāls ir saukts par audumu, plēvi un foliju. To var sašūt, sametināt un salīmēt. To var izmantot kā vienu, vienas kārtas loksni vai arī to var slāņot, ar vairākām loksnēm. Lai regulētu gan izolācijas vērtības, gan gaismas caurlaidību, telpā starp slāņiem var būt spiediens. Gaismu var regulēt arī vietējā klimatā, ražošanas procesā izmantojot nepārraidāmus modeļus (piemēram, punktus). Ar tumšiem punktiem, kas uzdrukāti uz caurspīdīgās plastmasas, gaismas stari tiek novirzīti. Šos pielietojuma modeļus var izmantot kopā ar slāņošanu - izmantojot foto sensorus un datorprogrammas, "punktu" atrašanās vieta var būt stratēģiski pārvietojas, kontrolējot gaisu starp slāņiem, "izstiepjot vai sagraujot" materiālu, kas novieto punktus, lai bloķētu to, kur atrodas saule spīd cauri.
Datorsistēmas var arī regulēt dinamisko apgaismojuma efektu ETFE struktūrām. Kad Allianz arēnas ārpuse ir sarkana, FC Bayern Munich ir mājas komanda, kas spēlē stadionā - viņu komandas krāsas ir sarkanas un baltas. Kad spēlē TSV 1860 Minhenes futbola komanda, stadiona krāsas mainās uz zilu un baltu - šīs komandas krāsām.
ETFE raksturojums
ETFE bieži sauc par brīnumu celtniecības materiālu stiepes arhitektūra. ETFE ir (1) pietiekami stiprs, lai izturētu 400 reizes lielāku svaru par savu svaru; (2) plāns un viegls; (3) izstiepjams trīs reizes garumā, nezaudējot elastību; (4) salabots, metinot lentes plāksterus pār asarām; 5) nelīp ar virsmu, kas iztur pret netīrumiem un putniem; (6) paredzams, ka tas ilgs pat 50 gadus. Turklāt ETFE nedeg, lai gan tas var izkausēt, pirms tas pats izdziest.
Sakarā ar tā izturību un spēju pārraidīt UV starus no saules, ETFE bieži izmanto sporta vietās, kas vēlas veselīgus, dabiskus kūdras sporta laukumus.
Trūkumi ETFE
Viss par ETFE nav brīnumains. Pirmkārt, tas nav "dabīgs" celtniecības materiāls - galu galā tas ir plastmasa. Turklāt ETFE pārraida vairāk skaņas nekā stikls, un dažās vietās tas var būt pārāk skaļš. Jumtam, kas pakļauts lietus pilieniem, risinājums ir pievienot vēl vienu plēves kārtu, tādējādi samazinot aizkaujošos lietus veidus, bet palielinot celtniecības cenu. ETFE parasti uzklāj vairākos slāņos, kuriem jābūt piepumpētiem un kuriem ir nepieciešams vienmērīgs gaisa spiediens. Atkarībā no tā, kā arhitekts to ir projektējis, ēkas "izskats" varētu krasi mainīties, ja mašīna, kas piegādā spiedienu, sabojājas. Kā salīdzinoši jauns produkts, ETFE tiek izmantots lielos komercuzņēmumos - darbs ar ETFE pagaidām ir pārāk sarežģīts maziem dzīvojamo māju projektiem.
Pilns būvmateriālu dzīves cikls
Kā tas ir, ka sintētiskās plastmasas plēve ir kļuvusi pazīstama kā ilgtspējības celtniecības materiāls?
Izvēloties celtniecības produktus, ņemiet vērā materiālu dzīves ciklu. Piemēram, vinila saidings var tikt pārstrādāts pēc tā lietderības, bet kāda enerģija tika izmantota un kā vide tika piesārņota ar sākotnējo ražošanas procesu? Betona pārstrāde tiek atzīmēta arī videi draudzīgajā celtniecības pasaulē, taču ražošanas process ir viens no galvenajiem siltumnīcefekta gāzu radītājiem. Betona galvenā sastāvdaļa ir cements, un ASV Vides aizsardzības aģentūra (EPA) mums saka, ka cementa ražošana ir trešais lielākais rūpniecības piesārņojuma avots pasaulē.
Domājot par stikla ražošanas dzīves ciklu, jo īpaši salīdzinājumā ar ETFE, apsveriet tā radīšanai izmantoto enerģiju un nepieciešamo iepakojumu produkta pārvadāšanai.
Eimija Vilsone ir "galvenā pasniedzēja" Architenam Landrellam, vienam no pasaules līderiem stiepes arhitektūras un audumu sistēmu jomā. Viņa stāsta, ka ETFE ražošana rada nelielu kaitējumu ozona slānim. "Izejviela, kas saistīta ar ETFE, ir II klases viela, kas atļauta saskaņā ar Monreālas līgumu," raksta Vilsons. "Atšķirībā no tā I klases kolēģiem, kā tas ir visiem, tas rada minimālu kaitējumu ozona slānim materiāli, kas izmantoti ražošanas procesā. "Kā ziņots, veidojot ETFE, patērē mazāk enerģijas nekā veidojot stikls. Vilsons skaidro:
"ETFE iegūšana ietver TFE monomēra pārveidi par polimēru ETFE uz polimēru; šajā procedūrā, kuras pamatā ir ūdens, netiek izmantoti šķīdinātāji. Pēc tam materiāls tiek ekstrudēts dažāda biezuma atkarībā no pielietojuma; process, kas patērē minimālu enerģiju. Folijas izgatavošana ietver lielu ETFE lokšņu metināšanu; tas notiek samērā ātri un atkal patērētājs ar zemu enerģijas patēriņu. "
Tā kā ETFE ir arī pārstrādājams, vides vaina nav polimērā, bet gan alumīnija rāmjos, kas satur plastmasas slāņus. "Alumīnija rāmji ražošanai prasa augstu enerģijas līmeni," raksta Vilsons, "taču tiem ir arī ilgs kalpošanas laiks un tie ir viegli pārstrādājami, kad tie beidzas ar savu kalpošanas laiku."
ETFE struktūru piemēri
Foto ceļojums ar ETFE arhitektūru ātri kliedē priekšstatu, ka tas ir vienkāršs plastmasas apšuvuma materiāls, kuru lietainā dienā jūs varētu novietot virs jumta vai laivas. Šveices arhitektūras komanda Žaks Hercogs un Pjērs de Meurons radīja skulpturālu izskatu Allianz Arena (2005), kas ir viena no skaistākajām ETFE struktūrām Minhenē-Fröttmaningā, Vācijā. Mangrovju zāle (1982) Karalisko Burgeru zoodārzā Arnhemā, Nīderlandē, tiek teikts, ka tas ir pirmais ETFE apšuvuma pielietojums. Ūdens kuba norises vieta (2008), kas uzcelta Pekinas, Ķīnas olimpiskajām spēlēm, pievērsa materiālu pasaules uzmanībai. Biodoma projekts Eden (2000) Kornvolā, Anglijā, sintētiskajam materiālam radīja “zaļu” nokrāsu.
Tā elastības un pārnesamības dēļ tādas pagaidu struktūras kā vasaras Serpentīna galerijas paviljoni Londonā, Anglija vismaz daļēji ir kavējusies ar ETFE izveidi; īpaši 2015. gada paviljons izskatījās kā krāsains kols. Mūsdienu sporta stadionu, tostarp ASV bankas stadiona (2016) jumti Mineapolē, Minesotā, bieži ir ETFE - tie izskatās kā stikla rūtis, bet materiāls ir patiešām drošs, neplīstoša plastmasa.
Plastmasas, rūpnieciskā revolūcija turpinās
Du Pontu ģimene emigrēja uz Ameriku neilgi pēc Francijas revolūcijas, nesot sev līdzi 19. gadsimta prasmes sprāgstvielu izgatavošanā. Ķīmiskās sintētisko izstrādājumu izstrāde nekad neapstājās uzņēmumā DuPont, neilona radītāji 1935. gadā un Tyvek 1966. gadā. Kad Rojs Plunkets 30. gados strādāja DuPont, viņa komanda nejauši izgudroja PTFE (poli-tetrafluoretilēnu), kas kļuva par teflonu.® Tiek apgalvots, ka uzņēmums, kurš sevi uzskata par "polimēru zinātnes pionieri ar inovāciju mantojumu", 1970. gados ir izveidojis ETFE kā izolācijas pārklājumu aviācijas un kosmosa rūpniecībai.
Stiepes arhitektūra Prizkera laureāts Frei Otto 1960. un 1970. gados inženieriem bija iedvesma nākt klajā ar labāko materiālu, ko izmantot ko celtnieki un arhitekti sauc par “apšuvumu” vai materiālu, ko mēs varētu dēvēt par ārējo apšuvumu mājas. Ideja par ETFE kā filmu apšuvumu radās 80. gados. Inženieris Stefans Lehnerts un arhitekts Bens Moriss līdzdibināja Foiltec vektors radīt un tirgot Texlon® ETFE, daudzslāņu sistēma ar ETFE loksnēm un arhitektūras apšuvumu. Viņi neizgudroja materiālu, bet viņi izgudroja procesu, kā sametināt ETFE loksnes un dot ēkai slāņainu izskatu.
Avoti
- Birdair. Stiepes membrānas struktūru veidi. http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane
- Birdair. Kas ir ETFE filma? http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane/etfe
- Dupont. Vēsture. http://www.dupont.com/corporate-functions/our-company/dupont-history.html
- Dupont. Plastmasas, polimēri un sveķi. http://www.dupont.com/products-and-services/plastics-polymers-resins.html
- EPA. Cementa ražošanas ieviešanas iniciatīva. https://www.epa.gov/enforcement/cement-manufacturing-enforcement-initiative
- Vilsons, Amijs. ETFE folija: rokasgrāmata dizainam. Architen Landrell, 2013. gada 11. februāris, http://www.architen.com/articles/etfe-foil-a-guide-to-design/, http://www.architen.com/wp-content/uploads/architen_files/ce4167dc2c21182254245aba4c6e2759.pdf