ETFE plėvelė architektūroje

Stiklas išlieka viena svarbiausių skaidrių statybinių medžiagų, tačiau didelio ploto stogams ir sudėtingų formų fasadams jis tinka ne visada. Stiklo konstrukcijos yra sunkios, joms reikia tvirto laikančiojo karkaso, o lenktų paviršių gamyba ir montavimas kainuoja brangiai. Kai kuriuose statiniuose vietoje stiklo naudojama ETFE plėvelė.

ETFE – skaidrus fluoropolimeras, tiekiamas plonos plėvelės pavidalu. Architektūroje iš jo formuojami vienasluoksniai apvalkalai arba kelių sluoksnių pneumatinės pagalvės. Medžiaga naudojama stadionų stogams, oranžerijoms, atriumams, baseinams ir didelėms viešosioms erdvėms dengti.

Kuo ETFE skiriasi nuo stiklo

ETFE plėvelė yra labai lengva. Pekino nacionalinio vandens sporto centro projektuotojų duomenimis, jo fasadui panaudota medžiaga svėrė apie vieną procentą tiek, kiek būtų svėrusios panašaus ploto stiklo plokštės. Mažesnė apvalkalo masė leidžia lengvinti laikančiąsias konstrukcijas ir uždengti didesnius tarpatramius.

Plėvelė praleidžia daug matomos šviesos ir ultravioletinių spindulių. Pastaroji savybė naudinga oranžerijose, tačiau kai kuriems pastatams saulės energijos pritekėjimą tenka riboti. Tam naudojama matinė, spalvota arba raštais padengta ETFE plėvelė. Kelių sluoksnių pagalvėse galima reguliuoti atskirų sluoksnių padėtį ir keisti patenkantį šviesos kiekį.

ETFE paviršius yra lygus ir mažai kimba prie nešvarumų. Didelę jų dalį nuplauna lietus, tačiau teiginys, kad tokio fasado visiškai nereikia valyti, būtų netikslus. Dulkėtose, mažai kritulių gaunančiose vietose ar ant nedidelio nuolydžio paviršių vis tiek gali būti reikalinga priežiūra.

ETFE pagalvių konstrukcija

Pneumatinę ETFE pagalvę dažniausiai sudaro du, trys arba daugiau kraštuose sujungtų plėvelės sluoksnių. Į jos vidų nedideliu slėgiu nuolat tiekiamas oras, kuris išlaiko išgaubtą formą. Oro tiekimą valdo automatinė sistema, reaguojanti į vėją, sniegą ir kitus apkrovos pokyčius.

Oras pagalvėje neatlieka pagrindinės laikančiosios funkcijos. Vėjo, sniego ir pačios dangos apkrovas turi perimti visas konstrukcijos kompleksas: plėvelė, tvirtinimo profiliai, atraminiai elementai ir pastato karkasas. Todėl negalima teigti, kad bet kuri ETFE konstrukcija savaime atlaikys konkretų vėjo greitį. Atsparumas apskaičiuojamas kiekvienam projektui atskirai.

Keli plėvelės sluoksniai ir tarp jų esantis oras pagerina šilumines savybes, tačiau ETFE pagalvė savaime nėra lygiavertė šiuolaikiniam selektyviniam stiklo paketui. Energines savybes lemia sluoksnių skaičius, pagalvės storis, spauda, pastato paskirtis ir klimato sąlygos.

Pažeidimai, remontas ir eksploatacija

ETFE plėvelė yra elastinga ir gali deformuotis nesuduždama į pavojingas šukes. Nedidelę pradūrimo vietą galima laikinai arba nuolat užtaisyti specialia ETFE remonto juosta. Didesni pažeidimai taisomi keičiant visą pagalvę arba atskirą jos sluoksnį. Tokius darbus turi atlikti specializuoti rangovai.

Pažeidus vieną pagalvę, paprastai nesugriūva visas statinio apvalkalas, nes elementai tvirtinami atskirai. Vis dėlto anksčiau tekste minėta 20 procentų pažeidimo riba nėra universali ir negali būti taikoma skirtingoms konstrukcijoms.

ETFE atspari ultravioletiniams spinduliams ir daugeliui cheminių medžiagų. Tinkamai suprojektuotas apvalkalas gali būti eksploatuojamas kelis dešimtmečius. Jo būklei įtakos turi plėvelės įtempimas, tvirtinimo profiliai, oro tiekimo sistema ir periodinė techninė priežiūra.

Medžiaga taip pat turi trūkumų. Ji lengviau praduriama negu stiklas, prasčiau izoliuoja garsą, o lietus ar kruša gali sukelti pastebimą triukšmą. Skaidriam apvalkalui būtina apsauga nuo perkaitimo. Pneumatinės pagalvės priklauso nuo nuolat veikiančios oro tiekimo sistemos, todėl reikia numatyti jos kontrolę ir atsarginį maitinimą.

Edeno projektas Kornvalyje

Vienas žinomiausių ETFE panaudojimo pavyzdžių yra 2001 metais lankytojams atvertas Edeno projektas Kornvalyje, Didžiojoje Britanijoje. Buvusiame molio karjere pastatytus biomus sudaro tarpusavyje sujungti geodeziniai kupolai.

Jų plieninis karkasas užpildytas šešiakampėmis ir kai kuriomis penkiakampėmis ETFE pagalvėmis. Didžiausi išorinės konstrukcijos elementai siekia iki 11 metrų. Du pagrindiniai biomai skirti drėgnojo atogrąžų miško ir Viduržemio klimato augalams. Atogrąžų biomas yra apie 55 metrų aukščio ir užima maždaug 1,56 hektaro.

Lengvas apvalkalas leido sukurti dideles, vidinių atramų beveik neskaidomas erdves. ETFE praleidžiami ultravioletiniai spinduliai taip pat yra palankūs biomuose auginamiems augalams. Šis projektas tapo vienu svarbiausių pavyzdžių, parodžiusių, kad polimerinė plėvelė gali būti naudojama didelio masto nuolatinėje architektūroje.

Pekino nacionalinis vandens sporto centras

Kitas reikšmingas ETFE statinys – 2008 metų Pekino olimpinėms žaidynėms pastatytas Nacionalinis vandens sporto centras, vadinamas Vandens kubu. Jo išorę sudaro plieninis erdvinis karkasas ir daugiau kaip 100 tūkst. kvadratinių metrų ETFE pagalvių.

Netaisyklinga fasado struktūra sukurta remiantis muilo putų ląstelių geometrija. Skaidrus apvalkalas praleidžia dienos šviesą, o dalis saulės šilumos panaudojama baseinams ir vidaus patalpoms šildyti.

Po 2008 metų olimpinių žaidynių dalis centro buvo pertvarkyta į vandens pramogų parką. Ruošiantis 2022 metų žiemos olimpinėms žaidynėms pastatas pritaikytas akmenslydžio varžyboms ir pradėtas vadinti Ledo kubu. Tai parodė, kad ETFE apvalkalas gali būti išsaugomas keičiant pastato vidaus paskirtį.

ETFE nepakeičia stiklo visur

ETFE nereikėtų vadinti universaliu stiklo pakaitalu. Ji tinkama lengviems didelio ploto apvalkalams, lenktiems stogams ir konstrukcijoms, kur svarbi maža masė. Langams, grindims, turėklams, pertvaroms ir vietoms, kur reikalingas atsparumas smūgiams, gera garso izoliacija arba visiškai standus paviršius, dažniausiai tinkamesnis stiklas.

Medžiaga pasirenkama įvertinus visą pastato konstrukciją, klimato apkrovas, priešgaisrinius reikalavimus, šilumos nuostolius, saulės kontrolę ir priežiūros galimybes. Didžiausią naudą ETFE suteikia tada, kai jos lengvumas ir galimybė dengti sudėtingas formas panaudojami dar projektavimo pradžioje.

Statybų ir būsto gido Asa.lt informaciją atgaminti visuomenės informavimo priemonėse bei interneto tinklalapiuose be raštiško UAB "IKS" sutikimo draudžiama.