מדוע ETFE הוא חומר הבנייה של הנס

ETFE הוא קיצור עבור אתילן טטרפלואורו-אתילן, יריעת פולימר שקופה המשמשת במקום זכוכית ופלסטיק קשיח בכמה מבנים מודרניים. ETFE מותקן בדרך כלל במסגרת מתכתית, בה ניתן להדליק ולתפעל כל יחידה באופן עצמאי. מקורות אור יכולים להיות משני צדי חיפוי הפלסטיק.

בהשוואה לזכוכית, ETFE משדר יותר אור, מבודד טוב יותר ועולה פחות להתקנה של 24 עד 70 אחוזים. ETFE הוא רק 1/100 ממשקל הזכוכית, ויש לו תכונות שהופכות אותו לגמיש יותר כחומר בנייה וכמדיום להארה דינמית.

מקשי מפתח: ETFE

ההידרו SSE בסקוטלנד, חלק מ- תיק העיצוב של האדריכל הבריטי נורמן פוסטר, הושלם בשנת 2013 כמקום בילוי. באור יום, חיפוי ETFE אולי חסר התרגשות אך הוא פונקציונאלי בכך שהוא מאפשר אור טבעי לחלל הפנים. עם זאת, לאחר החשיכה, הבניין יכול להפוך למופע קל, כאשר תאורת פנים מאירה פנימה או חיצונית אורות סביב המסגרות ויוצרים צבעי משטח הניתנים לשינוי בעזרת היפוך של תוכנית מחשב.

במקומות אחרים, שורות של אורות מקיפות את לוחות הפלסטיק. כנסי ETFE באולם אליאנץ בגרמניה הם בצורת יהלומים. ניתן לשלוט על כל כרית באופן דיגיטלי כדי להציג נורות אדומות, כחולות או לבנות - תלוי באיזו קבוצה ביתית משחק.

חומר זה נקרא בד, סרט ונייר כסף. ניתן לתפור, לרתך ולהדביק זה בזה. זה יכול לשמש כגיליון יחיד, רובדי, או שהוא יכול להיות בשכבות, עם מספר גיליונות. ניתן ללחוץ על הרווח בין השכבות לוויסות הן ערכי בידוד והן העברת האור. ניתן להסדיר אור גם עבור אקלים מקומי על ידי החלת דפוסים בלתי ניתנים להעברה (למשל, נקודות) במהלך תהליך הייצור. עם נקודות כהות מוטבעות על הפלסטיק השקוף, קרני אור מוסחות. ניתן להשתמש בדפוסי יישום אלה בשילוב עם שכבות - בעזרת חיישני תמונות ותוכנות מחשב ניתן למקם את "הנקודות" הועבר אסטרטגית על ידי שליטה על האוויר בין שכבות, על ידי "מתיחה או שקיעה" של החומר, שממקם את הנקודות כך שיחסום את השמש מאיר דרך.

מערכות מחשב יכולות גם להסדיר אפקטים של תאורה דינמית עבור מבני ETFE. כאשר החלק החיצוני של ארנה אליאנץ אדום, FC באיירן מינכן היא הקבוצה הביתית שמשחקת באיצטדיון - צבעי הקבוצה שלהם הם אדום לבן. כשקבוצת הכדורגל מינכן של TSV 1860 משחקת, צבעי האצטדיון משתנים לכחול לבן - צבעי הקבוצה הזו.

ETFE נקרא לעתים קרובות חומר בנייה נס עבור ארכיטקטורת מתיחה. ETFE הוא (1) חזק מספיק כדי לשאת 400 פעמים ממשקלו העצמי; (2) דק וקל משקל; (3) נמתח עד שלוש פעמים מאורכו ללא אובדן גמישות; (4) תוקנו באמצעות ריתוך טלאי קלטת על קרעים; (5) נון מקלות עם משטח המתנגד לכלוך וציפורים; (6) צפויים להימשך 50 שנה. בנוסף, ETFE לא נשרף, אם כי הוא יכול להמיס לפני שהוא מכבה בעצמו.

בגלל כוחו ויכולתו להעביר קרני UV מהשמש, ETFE משמש לעיתים קרובות במקומות ספורט החפצים במגרשי ספורט דשא טבעיים בריאים.

כל מה שקשור ל- ETFE אינו מופלא. ראשית, זה לא חומר בניין "טבעי" - זה בסופו של דבר פלסטיק. כמו כן, ETFE משדר יותר צליל מזכוכית ויכול להיות רועש מדי עבור חלק מהמקומות. עבור גג הנתון לגשם טיפולי גשם, הדרך לעקיפת הבעיה היא להוסיף שכבה נוספת של סרט, ובכך להפחית את תיפופי הגשם המחרישים אוזניים אך להעלות את מחיר הבנייה. ETFE מיושם בדרך כלל בכמה שכבות שיש לניפוח ודורשות לחץ אוויר יציב. תלוי איך תכנן אותו האדריכל, "המראה" של הבניין עשוי להשתנות באופן דרסטי אם המכונות המספקות את הלחץ נכשלות. כמוצר חדש יחסית, משתמשים ב- ETFE במיזמים מסחריים גדולים - העבודה עם ETFE מורכבת מדי לפרויקטים למגורים קטנים, לפי שעה.

איך זה שסרט פלסטי סינטטי התפרסם? חומר הבנייה של קיימות?

בבחירת מוצרי בנייה יש לקחת בחשבון את מחזור החיים של החומרים. לדוגמה, ציפוי ויניל עשוי להיות ממוחזר לאחר שימושיותו, אך איזו אנרגיה שימשה וכיצד זוהתה הסביבה בתהליך הייצור המקורי שלה? מיחזור בטון נחגג גם בעולם הבנייה הידידותי לסביבה, אך תהליך הייצור הוא אחד התורמים העיקריים לגזי חממה. מרכיב בסיסי בבטון הוא מלט, והסוכנות האמריקאית להגנת הסביבה (EPA) אומרת לנו כי ייצור המלט הוא המקור השלישי בגודלו לזיהום בעולם.

כאשר חושבים על מחזור החיים של ייצור הזכוכית, במיוחד בהשוואה ל- ETFE, יש לקחת בחשבון את האנרגיה המשמשת ליצירתו ואת האריזה הדרושה להובלת המוצר.

איימי ווילסון היא "מסבירה ראשית" עבור ארציטן לנדל, ממובילי העולם בתחום ארכיטקטורת מתיחה ומערכות בדים. היא אומרת לנו כי ייצור ETFE גורם נזק מועט לשכבת האוזון. ווילסון כותב "חומר הגלם הקשור ל- ETFE הוא חומר מסוג II שהוכנס במסגרת האמנה במונטריאול." "בניגוד למקביליהם מהמחלקה I היא גורמת נזק מינימלי לשכבת האוזון, כפי שקורה לכולם חומרים המשמשים בתהליך הייצור. "לפי הדיווחים, יצירת ETFE משתמשת פחות אנרגיה מאשר ייצור זכוכית. וילסון מסביר:

"ייצור ETFE כרוך בהפיכת המונומר TFE פנימה לפולימר ETFE באמצעות פילמור; לא משתמשים בממסים בהליך זה על בסיס מים. לאחר מכן מוחדרים את החומר לעוביים משתנים בהתאם ליישום; תהליך המשתמש באנרגיה מינימלית. ייצור נייר הכסף כולל ריתוך סדינים גדולים של ה- ETFE; זה יחסית מהיר ושוב צרכן אנרגיה נמוך. "

מכיוון שגם ETFE ניתן למחזור, האשמה הסביבתית אינה בפולימר, אלא במסגרות האלומיניום המחזיקות את שכבות הפלסטיק. "מסגרות האלומיניום אכן דורשות רמה גבוהה של אנרגיה לייצור", כותב וילסון, "אך יש להן גם אורך חיים ממוחזר בקלות כשהן מגיעות לסוף חייהן."

מסע צילומים של ארכיטקטורת ETFE מבטל במהירות את הרעיון שמדובר בחיפוי פלסטיק פשוט שעשוי להניח על הגג או הסירה שלך ביום גשום. צוות האדריכלות השוויצרי של ז'אק הרצוג ופייר דה מאורון יצר מראה מפוסל לזירת אליאנץ (2005), אחד המבנים היפים ביותר ב- ETFE במינכן-פרטמנינג, גרמניה. אולם המנגרובים (1982) בגן החיות של רויאל בורגרס בארנהם, הולנד, אומרים שהוא היישום הראשון של חיפוי ETFE. מתחם קוביית המים (2008) שנבנה לקראת אולימפיאדת בייג'ינג, סין הביא את החומר לידיעת העולם. פרויקט "עדן ביולוגי" (2000) בקורנוול, אנגליה, יצר גוון "ירוק" לחומר הסינתטי.

בגלל הגמישות והניידות שלו, מבנים זמניים כגון ביתני גלריית הסרפנטין בקיץ בלונדוןאנגליה נוצרה מאוחר לפחות בחלקה עם ETFE; במיוחד ביתן 2015 נראה כמו מעי גס צבעוני. גגות אצטדיוני הספורט המודרניים, כולל אצטדיון בנק ארה"ב (2016) במיניאפוליס, מינסוטה, הם לעתים קרובות ETFE - הם נראים כמו חלונות זכוכית, אך החומר הוא באמת פלסטיק בטוח שאינו קורע.

משפחת דו-פונט עלתה לאמריקה זמן קצר לאחר המהפכה הצרפתית, והביאה עמה מיומנויות לייצור חומרי נפץ. השימוש בכימיה לפיתוח מוצרים סינתטיים מעולם לא הפסיק בתוך חברת דופונט, יוצרי ניילון בשנת 1935 וטיווק ב -1966. מתי רוי פלונקט עבד בדופונט בשנות השלושים של המאה העשרים, צוותו המציא בטעות את PTFE (polytetrafluoroethylene) שהפך לטפלון.^® החברה, הרואה עצמם "חלוצה של מדע הפולימרים עם מורשת של חדשנות", אומרים כי יצרה את ETFE בשנות השבעים כציפוי בידוד לתעשיית החלל.

ארכיטקטורת המתיחה של כלת פרס פריזקר פריי אוטו בשנות השישים והשבעים היוו השראה למהנדסים לבוא עם החומר הטוב ביותר לשימוש מה שבונים ואדריכלים מכנים "חיפוי", או החומר שאנו עשויים לכנות ציפוי חיצוני עבורנו בתים. הרעיון ל- ETFE כחיפוי סרטים הגיע בשנות השמונים. המהנדס סטפן להנרט והאדריכל בן מוריס הקימו יחד ויקטור וקטור ליצור ולשווק את טקסלון^® ETFE, מערכת רב שכבתית של יריעות ETFE וחיפויים ארכיטקטוניים. הם לא המציאו את החומר, אך הם המציאו את התהליך לריתוך יחדיו של גיליונות ETFE - והעניקו לבניין את המראה בשכבות.

• Birdair. סוגי מבני קרום מתיחה. http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane
• Birdair. מהו סרט ETFE? http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane/etfe
• דופונט. היסטוריה. http://www.dupont.com/corporate-functions/our-company/dupont-history.html
• דופונט. פלסטיקה, פולימרים ושרפים. http://www.dupont.com/products-and-services/plastics-polymers-resins.html
• EPA. יוזמת אכיפת מלט. https://www.epa.gov/enforcement/cement-manufacturing-enforcement-initiative
• ווילסון, איימי. ETFE Foil: מדריך לעיצוב. ארכיטן לנדל, 11 בפברואר 2013, http://www.architen.com/articles/etfe-foil-a-guide-to-design/, http://www.architen.com/wp-content/uploads/architen_files/ce4167dc2c21182254245aba4c6e2759.pdf