ماذا لو كنت تستطيع العيش في منزل زجاجي ، مثل الحديث بيت فارنسورث صمم بواسطة ميس فان دير روه أو منزل فيليب جونسون الشهير في كونيتيكت? كانت تلك المنازل في منتصف القرن العشرين مستقبلية لوقتهم ، حوالي عام 1950. اليوم ، يتم إنشاء العمارة المستقبلية باستخدام بديل زجاجي يسمى Ethylene Tetrafluoroethylene أو ببساطة ETFE.
أصبحت ETFE إجابة على البناء المستدام ، وهي مادة من صنع الإنسان تحترم الطبيعة وتخدم احتياجات الإنسان في نفس الوقت. لست بحاجة إلى معرفة علم البوليمر للحصول على فكرة عن إمكانات هذه المواد. مجرد إلقاء نظرة على هذه الصور.
كان مشروع إيدن في كورنوال بإنجلترا أحد الهياكل الأولى التي تم بناؤها باستخدام ETFE ، وهو فيلم فلوروكربوني اصطناعي. تصور المهندس المعماري البريطاني السير نيكولاس جريمشو ومجموعته في Grimshaw Architects بنية فقاعات الصابون للتعبير عن مهمة المنظمة بشكل أفضل ، وهي:
صممت Grimshaw Architects "مباني Biome" في طبقات. من الخارج ، يرى الزائر إطارات سداسية كبيرة تحمل ETFE شفافة. في الداخل ، هناك طبقة أخرى من السداسيات والمثلثات تأطير ETFE. تصف مواقع مشروع Eden Project "كل نافذة بها ثلاث طبقات من هذه الأشياء المذهلة ، منتفخة لإنشاء وسادة بعمق مترين". "على الرغم من أن نوافذ ETFE الخاصة بنا خفيفة للغاية (أقل من 1٪ من المساحة المعادلة للزجاج) إلا أنها قوية بما يكفي لتحمل وزن السيارة." يسمونه ETFE "فيلم متشبث بموقف".
تم تجربة ETFE لأول مرة كمواد تسقيف - خيار آمن. في "Skyroom" الموجود على السطح الموضح هنا ، لا يوجد فرق مرئي يذكر بين سقف ETFE والهواء المفتوح - ما لم يكن ممطرًا.
كل يوم ، يقوم المهندسون المعماريون والمصممون بابتكار طرق جديدة لاستخدام الإيثيلين رباعي فلورو الإيثيلين. تم استخدام ETFE كمواد تسقيف شفافة من طبقة واحدة. ربما الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أن ETFE تتكون من طبقتين إلى خمس طبقات ، مثل عجينة فيلو ، ملحومة معًا لإنشاء "وسائد".
ربما كانت النظرة الأولى للجمهور في هندسة ETFE هي الألعاب الأولمبية الصيفية لعام 2008 في بكين ، الصين. على الصعيد الدولي ، ألقى الناس نظرة فاحصة على المبنى المجنون الذي أقيم للسباحين. ما أصبح يُعرف باسم Water Cube هو مبنى مصنوع من ألواح أو وسائد ETFE مؤطرة.
لا تستطيع مباني ETFE تنهار مثل البرجين التوأمين في 9-11. بدون الخرسانة إلى الفطيرة من الأرض إلى الأرض ، من المرجح أن تنفجر الهياكل المعدنية التي تدعمها أشرعة ETFE. كن مطمئنًا ، أن هذه المباني راسخة بقوة على الأرض.
مع بناء المكعب المائي في أولمبياد بكين 2008 ، يمكن للمراقبين العاديين رؤية وسائد ETFE مترهلة. هذا لأنه يتم تثبيتها في طبقات ، عادة من 2 إلى 5 ، وضغطها بوحدة تضخم واحدة أو أكثر.
مثال جيد على مرونة التصميم هذه هو مبنى Media-TIC (2010) في برشلونة ، إسبانيا. مثل المكعب المائي ، تم تصميم Media-TIC أيضًا على شكل مكعب ، ولكن اثنين من جوانبه غير المشمسة من الزجاج. في العرضين الجنوبيين المشمس ، اختار المصممون مجموعة من الأنواع المختلفة من الوسائد التي يمكن تعديلها مع تغير شدة الشمس.
أظهر المركز الوطني للألعاب المائية في بكين ، الصين للعالم أن مادة البناء خفيفة الوزن مثل ETFE مجدية من الناحية الهيكلية للتصميمات الداخلية الضخمة المطلوبة لآلاف الألعاب الأولمبية مشاهدون.
كما كان المكعب المائي واحداً من "عروض الضوء الكامل للمبنى" التي شاهدها الرياضيون الأولمبيون والعالم. تم دمج الإضاءة المتحركة في التصميم ، مع معالجات سطحية خاصة وأضواء محوسبة. يمكن إضاءة المادة على السطح من الخارج أو إضاءة خلفية من الداخل.
فريق العمارة السويسري جاك هرتسوغ وبيير دي ميورون كانوا من أوائل المهندسين المعماريين الذين صمموا على وجه التحديد لوحات ETFE. تم تصميم ملعب أليانز أرينا للفوز بمسابقة في 2001-2002. تم بناؤه في الفترة من 2002 إلى 2005 ليكون مقر الفريقين الأوروبيين (كرة القدم الأمريكية). مثل الفرق الرياضية الأخرى ، يمتلك الفريقان المحليان اللذان يسكنان أليانز أرينا ألوان الفريق - ألوان مختلفة - بحيث يمكن إضاءة الاستاد بألوان كل فريق.
قد لا يبدو الأمر من مستوى الأرض ، ولكن أليانز أرينا هو ملعب في الهواء الطلق مع ثلاثة مستويات من المقاعد. يدعي المهندسون المعماريون أن "كل مستوى من المستويات الثلاثة هو أقرب ما يكون إلى الملعب". مع 69،901 مقعدًا تحت غطاء ETFE مأوى ، قام المهندسون المعماريون بتصميم نموذج الملعب الرياضي بعد مسرح شكسبير غلوب - "يجلس المتفرجون بجوار المكان الذي يتخذ فيه الإجراء مكان."
معظم مواد البوليمر الفلوري متشابهة كيميائياً. يتم تسويق العديد من المنتجات على أنها "مواد غشائية" أو "قماش منسوج" أو "فيلم". قد تختلف خصائصها ووظائفها قليلاً. يصف بيردير ، وهو مقاول متخصص في هندسة الشد ، مادة PTFE أو عديد الإيثرات المتعددة فلورو إيثيلين بأنه "تفلون®مغطاة بغشاء من الألياف الزجاجية المنسوجة. "لقد كانت مادة الذهاب للكثيرين هندسة الشد مشاريع ، مثل مطار دنفر ، كولورادو و Hubert H. القديم همفري مترودوم في مينيابوليس ، مينيسوتا.
يمكن أن يصاب مينيسوتا بالبرد الشديد خلال موسم كرة القدم الأمريكية ، لذلك غالبًا ما يتم إغلاق الملاعب الرياضية الخاصة بهم. في عام 1983 ، استبدل Metrodome استاد متروبوليتان في الهواء الطلق الذي تم بناؤه في الخمسينيات. كان سقف Metrodome مثالًا على هندسة الشد ، باستخدام نسيج انهار الشهيرة في عام 2010. الشركة التي ركبت سقف النسيج عام 1983 ، Birdair ، استبدلت مع الألياف الزجاجية PTFE بعد أن وجد الثلج والجليد نقطة ضعفه.
في عام 2014 ، هذا تم إسقاط سقف PTFE لإفساح الطريق لملعب جديد. بحلول هذا الوقت ، كانت ETFE تستخدم في الملاعب الرياضية ، بسبب قوتها الأكبر من PTFE. في عام 2016 ، أكمل مهندسو HKS استاد البنك الأمريكي ، المصمم بسقوف ETFE أقوى.
نورمان فوستر + تم تكليف الشركاء بإنشاء مركز مدني لأستانا ، عاصمة كازاخستان. ما صنعوه أصبح رقمًا قياسيًا في موسوعة جينيس - الأطول في العالم هيكل الشد. على ارتفاع 492 قدمًا (150 مترًا) ، يشكل الإطار الفولاذي الأنبوبي وشبكة الشبكة الكبلية شكل خيمة - الهندسة المعمارية التقليدية للبلد الرحل تاريخياً. خان شاتير يترجم باسم خيمة الخان.
مركز خان شاطر الترفيهي كبير جدًا. تغطي الخيمة مليون قدم مربع (100000 متر مربع). في الداخل ، محميًا بثلاث طبقات من ETFE ، يمكن للجمهور التسوق ، والركض ، وتناول الطعام في العديد من المطاعم ، ومشاهدة فيلم ، وحتى الحصول على بعض المتعة في الحديقة المائية. لم تكن العمارة الضخمة ممكنة لولا قوة وخفة ETFE.
في عام 2013 أكملت شركة فوستر SSE Hydro، مكان عرض ، في غلاسكو ، اسكتلندا. مثل العديد من مباني ETFE المعاصرة ، تبدو طبيعية جدًا خلال النهار ، ومليئة بتأثيرات الإضاءة في الليل. يُضاء مركز خان شاطر الترفيهي أيضًا في الليل ، ولكن تصميم فوستر هو الأول من نوعه في هندسة ETFE.