Mengapa ETFE Adalah Bahan Konstruksi Ajaib

ETFE adalah singkatan untuk Ethylene Tetrafluoroethylene, terpal polimer yang digunakan sebagai pengganti kaca dan plastik keras di beberapa bangunan modern. ETFE biasanya dipasang dalam kerangka logam, di mana setiap unit dapat dinyalakan dan dimanipulasi secara independen. Sumber cahaya dapat berada di kedua sisi kelongsong plastik.

Dibandingkan dengan kaca, ETFE mentransmisikan lebih banyak cahaya, berinsulasi lebih baik, dan biaya pemasangannya 24 hingga 70 persen lebih sedikit. ETFE hanya 1/100 berat kaca, dan memiliki sifat yang membuatnya lebih fleksibel sebagai bahan konstruksi dan media penerangan dinamis.

Pengambilan Kunci Utama: ETFE

Hydro SSE di Skotlandia, bagian dari portofolio desain arsitek Inggris Norman Foster, selesai pada 2013 sebagai tempat hiburan. Di siang hari, kelongsong ETFE mungkin kurang menyenangkan tetapi fungsional dengan memungkinkan cahaya alami untuk interior. Namun, setelah gelap, bangunan bisa menjadi pertunjukan cahaya, dengan pencahayaan interior yang bersinar atau eksterior lampu di sekitar frame, menciptakan warna permukaan yang dapat diubah dengan flip program komputer.

Untuk tempat lain, deretan lampu mengelilingi panel plastik. Kutipan ETFE di Allianz Arena di Jerman berbentuk intan. Setiap bantal dapat dikontrol secara digital untuk menampilkan lampu merah, biru, atau putih - tergantung pada tim tuan rumah mana yang bermain.

Bahan ini disebut kain, film, dan kertas timah. Itu bisa dijahit, dilas, dan direkatkan. Ini dapat digunakan sebagai satu lembar, satu lapis atau bisa berlapis, dengan beberapa lembar. Ruang antara lapisan dapat diberi tekanan untuk mengatur nilai isolasi dan transmisi cahaya. Cahaya juga dapat diatur untuk iklim lokal dengan menerapkan pola yang tidak dapat ditransmisikan (mis., Titik) selama proses pembuatan. Dengan titik-titik gelap tercetak pada plastik tembus cahaya, sinar cahaya dibelokkan. Pola aplikasi ini dapat digunakan bersamaan dengan pelapisan - menggunakan sensor foto dan program komputer, lokasi "titik" dapat dipindahkan secara strategis dengan mengendalikan udara di antara lapisan-lapisan, dengan "merentangkan atau mengendur" bahan, yang menempatkan titik-titik untuk menghalangi di mana matahari berada bersinar melalui.

Sistem komputer juga dapat mengatur efek pencahayaan dinamis untuk struktur ETFE. Ketika bagian luar Allianz Arena berwarna merah, FC Bayern Munich adalah tim tuan rumah yang bermain di stadion - warna tim mereka merah dan putih. Ketika tim sepak bola TSV 1860 München bermain, warna stadion berubah menjadi biru dan putih - warna tim itu.

ETFE sering disebut bahan konstruksi keajaiban arsitektur tarik. ETFE adalah (1) cukup kuat untuk menanggung 400 kali beratnya sendiri; (2) tipis dan ringan; (3) merenggang hingga tiga kali panjangnya tanpa kehilangan elastisitas; (4) diperbaiki dengan mengelas selotip di atas air mata; (5) antilengket dengan permukaan yang tahan terhadap kotoran dan burung; (6) diperkirakan akan bertahan hingga 50 tahun. Selain itu, ETFE tidak terbakar, meskipun bisa meleleh sebelum mati sendiri.

Karena kekuatan dan kemampuannya untuk mengirimkan sinar UV dari matahari, ETFE sering digunakan di tempat-tempat olahraga yang menginginkan bidang atletik rumput alami yang sehat.

Segala sesuatu tentang ETFE tidak ajaib. Untuk satu hal, itu bukan bahan bangunan "alami" - itu plastik, setelah semua. Juga, ETFE mentransmisikan lebih banyak suara daripada kaca, dan dapat menjadi terlalu berisik untuk beberapa tempat. Untuk atap yang terkena tetesan air hujan, solusinya adalah dengan menambahkan lapisan film lain, sehingga mengurangi hentakan hujan yang memekakkan telinga tetapi meningkatkan harga konstruksi. ETFE biasanya diterapkan pada beberapa lapisan yang harus dipompa dan membutuhkan tekanan udara yang stabil. Bergantung pada bagaimana arsitek mendesainnya, "tampilan" suatu bangunan dapat berubah secara drastis jika mesin yang memasok tekanan gagal. Sebagai produk yang relatif baru, ETFE digunakan dalam usaha komersial besar - bekerja dengan ETFE terlalu rumit untuk proyek perumahan kecil, untuk saat ini.

Bagaimana mungkin film plastik sintetik kemudian dikenal bahan bangunan keberlanjutan?

Saat memilih produk bangunan, pertimbangkan siklus hidup material. Misalnya, pelapis dinding vinil dapat didaur ulang setelah kegunaannya, tetapi energi apa yang digunakan dan bagaimana lingkungan tercemar oleh proses pembuatan aslinya? Daur ulang beton juga dirayakan di dunia konstruksi yang ramah lingkungan, tetapi proses pembuatannya merupakan salah satu penyumbang utama gas rumah kaca. Bahan dasar dalam beton adalah semen, dan Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA) memberi tahu kita bahwa pembuatan semen adalah sumber polusi industri terbesar ketiga di dunia.

Ketika memikirkan siklus hidup produksi kaca, terutama dibandingkan dengan ETFE, pertimbangkan energi yang digunakan untuk membuatnya dan kemasan yang diperlukan untuk mengangkut produk.

Amy Wilson adalah "kepala pelaksana" untuk Architen Landrell, salah satu pemimpin dunia dalam arsitektur tarik dan sistem bahan. Dia memberi tahu kita bahwa membuat ETFE menyebabkan sedikit kerusakan pada lapisan ozon. "Bahan baku yang terkait dengan ETFE adalah zat kelas II yang diterima di bawah perjanjian Montreal," tulis Wilson. "Tidak seperti rekan kelas I yang menyebabkan kerusakan minimal pada lapisan ozon, seperti halnya untuk semua bahan yang digunakan dalam proses pembuatan. "Dilaporkan membuat ETFE menggunakan lebih sedikit energi daripada membuat kaca. Wilson menjelaskan:

"Produksi ETFE melibatkan transformasi monomer TFE menjadi polimer ETFE menggunakan polimerisasi; tidak ada pelarut yang digunakan dalam prosedur berbasis air ini. Bahan tersebut kemudian diekstrusi hingga ketebalan yang bervariasi tergantung pada aplikasi; sebuah proses yang menggunakan energi minimal. Pembuatan foil melibatkan pengelasan lembaran besar ETFE; ini relatif cepat dan sekali lagi konsumen energi yang rendah. "

Karena ETFE juga dapat didaur ulang, kesalahan lingkungan bukan pada polimer, tetapi pada kerangka aluminium yang menahan lapisan plastik. "Rangka aluminium memang membutuhkan tingkat energi yang tinggi untuk produksi," tulis Wilson, "tetapi mereka juga memiliki umur yang panjang dan mudah didaur ulang ketika mereka mencapai akhir hidup mereka."

Perjalanan foto arsitektur ETFE Dengan cepat singkirkan gagasan bahwa ini adalah bahan kelongsong plastik sederhana yang mungkin Anda letakkan di atas atap atau perahu Anda pada hari hujan. Tim arsitektur Swiss dari Jacques Herzog dan Pierre de Meuron menciptakan tampilan terpahat untuk Allianz Arena (2005), salah satu struktur ETFE paling indah di München-Fröttmaning, Jerman. Balai Mangrove (1982) di Kebun Binatang Royal Burgers di Arnhem, Belanda, dikatakan sebagai aplikasi pertama kelongsong ETFE. Tempat Water Cube (2008) yang dibangun untuk Olimpiade Beijing, China membawa materi tersebut menjadi perhatian dunia. Proyek Bioma Eden (2000) di Cornwall, Inggris menciptakan semburat "hijau" untuk bahan sintetis.

Karena fleksibilitas dan portabilitasnya, struktur sementara seperti Paviliun Galeri Serpentine musim panas di London, Inggris akhir-akhir ini setidaknya sebagian diciptakan dengan ETFE; paviliun 2015 khususnya tampak seperti usus besar berwarna-warni. Atap stadion olahraga modern, termasuk Stadium Bank A.S. (2016) di Minneapolis, Minnesota, sering kali ETFE - mereka terlihat seperti panel kaca, tetapi bahannya benar-benar aman, plastik non-rip.

Keluarga du Pont beremigrasi ke Amerika tak lama setelah Revolusi Prancis, membawa keterampilan abad ke-19 dalam membuat bahan peledak. Menggunakan kimia untuk mengembangkan produk sintetis tidak pernah berhenti di perusahaan DuPont, pencipta nilon pada 1935 dan Tyvek pada 1966. Kapan Roy Plunkett bekerja di DuPont pada 1930-an, timnya secara tidak sengaja menemukan PTFE (polytetrafluoroethylene), yang menjadi Teflon.^® Perusahaan, yang menganggap diri mereka sebagai "pelopor ilmu polimer dengan warisan inovasi," dikatakan telah menciptakan ETFE pada tahun 1970-an sebagai lapisan isolasi untuk industri dirgantara.

Arsitektur tarik dari Peraih Prizker, Frei Otto pada 1960-an dan 1970-an merupakan inspirasi bagi para insinyur untuk menghasilkan bahan terbaik untuk digunakan apa yang oleh pembangun dan arsitek disebut "cladding," atau bahan yang mungkin kita sebut memihak eksterior untuk kita rumah. Gagasan untuk ETFE sebagai penutup film muncul pada 1980-an. Insinyur Stefan Lehnert dan arsitek Ben Morris ikut mendirikan Vektor Foiltec untuk membuat dan memasarkan Texlon^® ETFE, sistem berlapis-lapis dari lembaran ETFE dan pelapis arsitektur. Mereka tidak menemukan bahan, tetapi mereka menemukan proses untuk pengelasan bersama lembar ETFE - dan memberikan bangunan tampilan berlapis.

• Birdair. Jenis Struktur Membran Tarik. http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane
• Birdair. Apa itu film ETFE? http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane/etfe
• Dupont. Sejarah. http://www.dupont.com/corporate-functions/our-company/dupont-history.html
• Dupont. Plastik, Polimer, dan Resin. http://www.dupont.com/products-and-services/plastics-polymers-resins.html
• EPA. Inisiatif Penegakan Manufaktur Semen. https://www.epa.gov/enforcement/cement-manufacturing-enforcement-initiative
• Wilson, Amy. ETFE Foil: Panduan untuk Mendesain. Architen Landrell, 11 Februari 2013, http://www.architen.com/articles/etfe-foil-a-guide-to-design/, http://www.architen.com/wp-content/uploads/architen_files/ce4167dc2c21182254245aba4c6e2759.pdf