ETFE och det nya utseendet av plast

ETFE är en förkortning för etylen Tetrafluoroetylen, ett genomskinligt polymerark som används istället för glas och hårdplast i vissa moderna byggnader. ETFE installeras vanligtvis inom en metallram, där varje enhet kan tändas och manipuleras oberoende. Ljuskällor kan finnas på vardera sidan av plastbeklädnaden.

Jämfört med glas överför ETFE mer ljus, isolerar bättre och kostar 24 till 70 procent mindre att installera. ETFE är bara 1/100 av glasets vikt, och det har egenskaper som gör det mer flexibelt som konstruktionsmaterial och ett medium för dynamisk belysning.

Key Takeaways: ETFE

• ETFE (Ethylene Tetrafluoroethylene) är en konstruktionsplast av industriell hållfasthet som används för ytterbeklädnad sedan 1980-talet.
• ETFE är stark och lätt. Det appliceras ofta i lager som är svetsade ihop runt kanterna och hålls av en metallram.
• Eftersom det är säkrare och mer anpassningsbart än glas, används ofta ETFE som en ersättning för glas.
• Kommersiell användning av ETFE inkluderar många idrottsarenor och nöjesplatser. Dynamisk belysning av denna plast har varit ett framgångsrikt drag i ETFE-arkitekturen.

Användningar av ETFE

SSE Hydro i Skottland, en del av designportföljen för den brittiska arkitekten Norman Foster, slutfördes 2013 som en underhållningsplats. I dagsljus kan ETFE-beklädnaden sakna spänning men vara funktionell genom att låta naturligt ljus till interiörerna. Efter mörker kan byggnaden emellertid bli en ljus show, med inre belysning som lyser ut eller yttre ljus runt ramarna, vilket skapar ytfärger som kan ändras med ett datorprogram.

På andra platser omger rader med ljus plastpanelerna. ETFE-cussionerna på Allianz Arena i Tyskland är diamantformade. Varje kudde kan styras digitalt för att visa röda, blå eller vita ljus - beroende på vilket hemmalag som spelar.

ETFE Exteriörpaneler på Allianz Arena. Lennart Preiss / Getty Images

Detta material har kallats ett tyg, en film och en folie. Det kan sys, svetsas och limmas ihop. Det kan användas som ett enskilt ark, eller det kan vara lager i lager med flera ark. Utrymmet mellan skikten kan trycksättas för att reglera både isoleringsvärden och ljusöverföring. Ljus kan också regleras för lokala klimat genom att applicera icke-överförbara mönster (t.ex. prickar) under tillverkningsprocessen. Med mörka prickar intryckta på den genomskinliga plasten avböjs ljusstrålarna. Dessa applikationsmönster kan användas i samband med skiktning - med hjälp av fotosensorer och datorprogram kan platsen för "prickarna" flyttas strategiskt genom att kontrollera luften mellan lagren, genom att "sträcka eller sänka" materialet, som placerar prickarna till block där solen skiner igenom.

Allianz Arena Dynamic Lighting. Lennart Preiss / Getty Images (beskuren)

Datorsystem kan också reglera dynamiska ljuseffekter för ETFE-strukturer. När utsidan av Allianz Arena är röd är FC Bayern München hemmalaget som spelar på stadion - deras lagfärger är röda och vita. När fotbollslaget TSV 1860 München spelar förändras stadionens färger till blått och vitt - det lagets färger.

Egenskaper hos ETFE

ETFE kallas ofta ett mirakelkonstruktionsmaterial för dragstruktur. ETFE är (1) tillräckligt stark för att bära 400 gånger sin egen vikt; (2) tunn och lätt; (3) töjbar till tre gånger sin längd utan förlust av elasticitet; (4) repareras genom att svetsa fläckar av tejp över tårar; (5) nonstick med en yta som motstår smuts och fåglar; (6) förväntas hålla så länge som 50 år. Dessutom brinner ETFE inte, även om den kan smälta innan den själv släcker.

På grund av sin styrka och förmåga att överföra UV-strålar från solen, används ETFE ofta på idrottsplatser som önskar friska, naturliga gräsmattor.

Nackdelar med ETFE

Allt om ETFE är inte underligt. För en sak är det inte ett "naturligt" byggnadsmaterial - det är ju plast. ETFE sänder också mer ljud än glas och kan vara för bullriga för vissa platser. För ett tak som är utsatt för regndroppar är lösningen att lägga till ytterligare ett lager av film, och därmed minska de öronhjälpande drummen av regn men öka byggpriset. ETFE appliceras vanligtvis i flera lager som måste blåses upp och kräver ett stabilt lufttryck. Beroende på hur arkitekten har designat det, kan "byggnadens" utseende drastiskt förändras om maskinerna som tillhandahåller trycket misslyckas. Som en relativt ny produkt används ETFE i stora kommersiella företag - att arbeta med ETFE är för komplicerat för små bostadsprojekt, för tillfället.

Byggnadsmaterialets hela livscykel

Hur är det att en syntetisk plastfilm har blivit känd som byggmaterialet för hållbarhet?

När du väljer byggprodukter bör du tänka på materialens livscykel. Till exempel kan vinylsidor återvinnas efter dess användbarhet, men vilken energi användes och hur förorenades miljön av dess ursprungliga tillverkningsprocess? Betongåtervinning firas också i den miljövänliga byggvärlden, men tillverkningsprocessen är en av de främsta bidragarna till växthusgaser. En basingrediens i betong är cement, och den amerikanska miljöskyddsbyrån (EPA) berättar för oss att tillverkningen av cement är den tredje största industriella föroreningskällan i världen.

När du tänker på livscykeln för glasproduktion, särskilt jämfört med ETFE, bör du tänka på energin som används för att skapa den och den nödvändiga förpackningen för att transportera produkten.

Amy Wilson är "huvudförklarare" för Architen Landrell, en av världens ledare inom dragstruktur och tygsystem. Hon berättar att tillverkning av ETFE orsakar liten skada på ozonskiktet. "Råvaran förknippad med ETFE är ett klass II-ämne som antas enligt Montrealfördraget," skriver Wilson. "Till skillnad från klass I motsvarigheter orsakar det minimal skada på ozonskiktet, vilket är fallet för alla material som används i tillverkningsprocessen." Enligt uppgift skapar ETFE mindre energi än att göra glas. Wilson förklarar: