Первая часть материала доступна здесь.

Adelaide Entertainment Centre

Так что же такое пленка ETFE?

В настоящее время крупнейшим мировым производителем пленки ETFE считается AGC Chemicals — отделение концерна AGC. Их продукт получил название Fluon® ETFE — это термопластический фторполимер, из которого производится Fluon® ETFE FILM, пленка с улучшенными характеристиками: уникальная технология позволяет изготавливать материал толщиной от 12 мкм до 250 мкм.

Fluon® ETFE обладает хорошими механическими свойствами и формуемостью, в связи с чем его можно экструдировать, заливать в форму под давлением методом впрыска и формировать раздувом. Так же, как стекло само по себе — лишь основа для той или иной строительной конструкции (стеклопакета), так и из пленки ETFE изготавливают разного рода конструкционные материалы.

Allianz-Arena

Например, пленка может быть однослойной, двухслойной или трехслойной. В однослойной модификации, чтобы обеспечить ей стабильность формы, пленка усиливается каркасом из легкой стали, тонкими проводами или алюминиевыми профилями. В двухслойной или трехслойной конструкции пленка имеет встроенную пневматическую систему, с помощью которой между двумя или тремя слоями пленки закачивается сжатый воздух.

Эти слои заключены в некий легкий по весу каркас, и вся конструкция выглядит как надутая «подушка». Такие подушки обеспечивают улучшенную термоизоляцию и стабильность структуры против ветра и снеговой нагрузки. В обычных условиях размеры «подушек» могут варьироваться от 1,5 до 5 метров в ширину и достигать 60 м в длину.

Anaheim Regional Transportation Intermodal Center

Предпосылки к тому, чтобы стать идеалом

Если говорить о дальнейших свойствах материала, то следует различать «врожденные» и «приобретенные» характеристики. К первым относится высокая светопропускная способность — опять-таки выше, чем у стекла. Многие из нас уверены, что стекло имеет прозрачность 100% и обеспечивает почти идеальную светопроницаемость. Но на самом деле стекло блокирует до 38% солнечных лучей! А это значит, что, например, здания с остекленными крышами даже в течения дня нуждаются в искусственном освещении.

Однослойная пленка ETFE пропускает до 95% солнечного света (многослойность снижает этот показатель, но очень незначительно), который беспрепятственно проникает внутрь. Поэтому все больше архитекторов и дизайнеров выбирают пленку для покрытия кровель в школах, торговых моллах и офисах. Это серьезно помогает людям, склонных с межсезонной депрессии (в Америке она официально признана болезнью и связывается с количеством естественного света, которое человек получает в течение дня), а эта депрессия влияет как на покупательскую способность, так и на обучаемость и продуктивность.

Duales System Expo 2000 Hannover

Что касается ультрафиолета, то, в отличие от стекла, которое его блокирует, пленка пропускает от 83 до 88% UV-излучения. С одной стороны, это хорошо для растений, а с другой — не вредит самому материалу, сохраняя его цвет и структуру неизменными в течение многих лет.

Еще одна «врожденная» черта ETFE — суперлегкость при повышенной прочности. Пленочные конструкции несут меньшую нагрузку, и количество стальных опор может быть сведено к минимуму — а это, помимо прочего, удешевление строительства.

Drijvend Paviljoen (Floating Pavilion) - Rotterdam

Прочность же в самом широком смысле обеспечивается целым рядом параметров. Это и пригодность к использованию в климатических условиях с широким температурным диапазоном от
- 200°С до + 200°С (Fluon® ETFE FILM отвечает требованиям стандарта для полимеров UL94VTM-0), и высокая устойчивость к большинству химикатов и растворителей, уже упомянутому УФ-излучению, атмосферного воздействию и даже открытому огню. Исследования показывают, что при использовании на открытом воздухе пленка ETFE не проявляет признаков износа на протяжении как минимум 35 лет!

Нельзя не отметить низкую адгезию материала, то есть низкую «сцепляемость» с другими материями. Ни пыль, ни грязь не задерживаются на поверхности пленки просто не задерживаются, из-за чего она получила статус самоочищаемой.

f

Рай в каждом доме

Теперь немного о «приобретенных» характеристиках. Именно они, в конечном итоге, дают надежду на то, что если вдруг на Земле случится климатическая катастрофа, то мы, как в фильме «Вспомнить все», сможем построить над стратосферой фторполимерный купол, который обеспечит нам необходимые условия для жизни. Потому что с помощью заграждающих конструкций из пленки ETFE можно регулировать, как минимум, поступающее внутрь количество света и тепла.

Как и в случае со стеклом, для придания пленке специальных свойств инженеры используют специальные покрытия. Например, мембранные подушки с внутренним покрытием из диоксида вольфрама при контакте с водородом приобретают голубой оттенок, и теряют свой цвет, если подушка наполнена кислородом. Используя различные манипуляции, инженеры добиваются того, чтобы в разное время суток (при разной освещенности) пленка пропускала разное количества света.

Мобильный арт-павильон Chanel в Париже. Заха Хадид

Что касается терморегуляции, то сама по себе пленка не способна создавать тепловой барьер. Однако алюминиевое напыление и невидимая окраска заставляют ее поверхность отражать тепловое излучение. А если покрыть пленку тефлоном — тем самым, что делает кухонные сковороды антипригарными — то ее можно подвергнуть химическому травлению и создать на поверхности антибактериальный слой, препятствующий росту микроорганизмов.

Кроме того, в отличие от многих искусственных материалов, пленка ETFE — на 100% перерабатываемый полимер. Когда он отслужит свой срок, его можно демонтировать и пустить в производство полиэтиленовых труб или проводов. Будучи очень легким, материал требует минимальных расходов на переработку и транспортировку, что уменьшает углеродный след. Чем не гармония человека и природы?

Таким образом, фотополимерная пленка не только удешевляет строительство, экономит искусственный свет и спасает от депрессии, но и, без ущерба внешнему миру, помогает создать внутри здания комфортный микроклимат — ту самую идеальную среду, которую человечество так долго стремилось обрести.

Павильон галереи Serpentine. Jim Stephenson

Что дальше?

Пока что ETFE активно используется прежде всего для общественных зданий: развлекательно-рекреационного комплекса Center Parcs во Франции, торгового центра «Хан Шатыр» по проекту Нормана Фостера в Астане, представляющего собой гигантский прозрачный шатер, в котором устроены площади и мощеные улицы, речка с прогулочными лодками, площадка для мини-гольфа и крытый пляжный курорт.

Гостинично-развлекательный комплекс Center Parcs«Хан Шатыр» в Астане, Казахстан

Фторполимерные материалы активно применяют для «эфемерной» временной архитектуры и выставочных центров. Именно пленкой ETFE покрыт павильон Serpentine этого года в Лондоне по проекту испанцев SelgasCano. Конструктор павильона Том Вебстер рассказал, что нужен был материал с высокой долей прозрачности, огнестойкий и при этом достаточно прочный, чтобы перекрывать пространство в 2,5 метра между рамами и противостоять ветру и прочим нагрузкам.

Фторполимерный материал выбрал и Хани Рашид из бюро Asymptote при строительстве павильона Речной культуры (ARC) в Южной Корее: здание сделано в виде большого корабля, и весь его «остов» покрыт серебристыми «подушками». А Заха Хадид затянула пленкой окна мобильного арт-павильона Chanel в Париже: по вечерам встроенные непосредственно в материал светодиоды создают вокруг растекающейся вдоль земли конструкции загадочное голубое свечение.

Павильон Речной культуры (ARC) в Южной Корее. Asymptote Мобильный арт-павильон Chanel в Париже. Заха Хадид

Про стадионы и бассейны мы уже упоминали. Из самых свежих проектов — арена в Глазго по проекту Нормана Фостера, примечательная прозрачной оболочкой из EFTE, благодаря которой за происходящим внутри можно наблюдать снаружи.

Спортивная арена в Глазго по проекту Нормана Фостера

Однако есть шанс, что совсем скоро фторполимерные пленки придут и в наши дома. Один такой «дом будущего» под куполом из ETFE появится на крыше нового мебельного гипермаркета в Пекине. Архитекторы LAVA спроектировали пространство 15 соединенных между собой комнат, включая кухню, ванную, несколько спален, а также огород, цветущие сады и зону для барбекю. Здесь, под куполом, всегда достаточно света, всегда чистый воздух и всегда тепло. Просто рай!

«Дом будущего» под куполом из ETFE в Пекине. Архитекторы LAVA«Дом будущего» под куполом из ETFE в Пекине. Архитекторы LAVA

Изображения © Stefan Tuchilo, Asymptote, Foster + Partners, Dianna Snape, John Linden, Andreas Braun, Iwan Baan, NAARO, Jim Stephenson, John Offenbach