乙烯-四氟乙烯共聚物,这个名字很难说,但又很难忘记,至少对于那些在建筑界从事过使用这种多功能材料的项目的人来说是这样。使用更容易记忆的缩写“ETFE”要容易得多。这种鲜为人知的塑料聚合物最初诞生于 20 世纪 30 年代,现已突然成为建筑界的主流材料,尤其是在体育场馆、商业网点、教育建筑、度假村、交通枢纽和其他高知名度公共场所等项目中。
撕开该薄膜很快就能揭示其中的原因:ETFE 的重量仅为玻璃的 1%,似乎是为设计师梦想的几乎任何引人注目的半透明立面量身定制的。这种材料的重量轻也使其成为总承包商的最爱,他们可以显着减少用于支撑的钢材和基础材料。迄今为止,世界上已有近 60 个采用 ETFE 的重要结构,而且还有更多结构即将出现。
北京国家游泳中心(又称水立方)和北京国家体育场这两个引人注目的例子在 2008 年夏季奥运会上在全球高清电视屏幕上生动地展示了 ETFE。体育界最大舞台上的这一主流时刻让设计迷们惊叹不已,更多令人惊叹的建筑开始以这位多才多艺的建筑代理为特色。
“ETFE 薄膜现在非常受欢迎, 它自 80 年代末以来一直在使用,但在过去五年左右的时间里,该产品在美国刚刚爆发。” (2017)
随着时间的推移,更多的 ETFE 项目拔地而起,为越来越雄心勃勃的项目注入了五彩斑斓的聚光灯。尽管 ETFE 的未来多姿多彩,但它的前景并不总是那么光明。
ETFE最初由杜邦公司作为航空材料开发绝缘材料。事实上,ETFE 仍在一些航空布线中使用,尽管与该材料的大哥聚四氟乙烯 (PTFE) 相比,它并不常见。或者正如大多数人可能知道的那样,Teflon®——另一种杜邦产品。
聚四氟乙烯 (Teflon) 逐渐名声大噪,而 ETFE 最初未能推出的主要原因之一是耐热性的差异。 ETFE 的熔点为 267°C,在线束应用中,PTFE 的熔点为 327°C,熔点更可靠。这导致了一系列更常见的应用,例如在煎锅中,这使特氟龙作为一个家喻户晓的名字进入了世界意识。与此同时,ETFE 却走向了一个截然不同的方向。
ETFE 作为建筑材料的潜在优势在于其强度可承受其重量的 400 倍。在失去弹性之前,该薄膜还可以拉伸至其长度的三倍,并且足够清晰,可以让 95% 的自然光透过。该材料的重量仅为玻璃的 1%,安装成本降低了 24-70%,同时提供了与其几乎无处不在的硅基替代品相同的许多属性。这种结构坚固的不粘化合物还能保持自身清洁,使用寿命长达 35 年或更长 - 想象一下仅清洁和维护即可节省的成本。
与传统建筑产品相比,您可以使用 ETFE 跨越更长的距离,而无需结构钢支撑,由于其透明度和轻质特性,ETFE 最常被用作玻璃系统的替代品,有助于通过使用较少的结构支撑系统来降低成本。然而,您也可以获得各种颜色或不同印刷熔块图案的 ETFE。更重要的是,通过使用数字印刷,您可以在 ETFE 薄膜上定制任何东西。当您使用 LED 灯时,白色 ETFE 薄膜非常出色,确实有助于突出薄膜上的投影颜色。
更重要的是,ETFE 还 100% 可回收,可以熔化以生产更多材料,使其真正适合环保建筑项目的可持续发展。也许所有 ETFE 特性中最令人印象深刻的是该材料的绝缘潜力。许多 ETFE 屋顶是分层的,根据需要,空气在一层、两层或三层聚合物之间通过。这不仅使结构能够在冬天保留热量,在夏天保持凉爽,ETFE 屋顶还可以实现优于玻璃屋顶的热值,低至 0.1W/m2k。这些值可以根据更多层和特种涂层的添加而增加或减少。
从明尼阿波利斯的美国银行体育场和亚特兰大的梅赛德斯奔驰体育场等当前项目来看,更加宏伟和技术精湛的 ETFE 设计的未来正在形成。鉴于该材料具有如此广泛的优势,尽管过去 30 多年来一直将 ETFE 作为一种资源,但就可实现的目标而言,构建环境可能只是触及表面。 。
毕竟,将 ETFE 引入主流的第一个努力是 2001 年的伊甸园项目,这是英国康沃尔郡的一个多生物群落雨林,它将一个前矿坑变成了一个园艺乌托邦,容纳了来自不同气候的植物。虽然用塑料包裹来创建一个保护区听起来很奇怪,但该项目今天的持续成功可能预示着在日益恶劣的环境中维持生命的可能性,无论是在地球、月球、火星,甚至更远的地方。也许有一天。目前,该材料的环保优势为绿色建筑项目打开了广阔的前景。很快,ETFE 甚至可能加入砖、水泥、玻璃、钢和木材的行列,成为建筑材料的主要材料。最近,它确实在一些非常重要的方面做出了强有力的论证。