Bauen mit ETFE-Architektur

Zugtragwerke werden seit Jahrtausenden eingesetzt.Als indigene Völker leichte und strukturell stabile Unterkünfte benötigten, waren Stoffe aus Tierhäuten und leicht zu transportierenden Elementen die praktikabelste Lösung.Im römischen Kolosseum sorgte ein ausfahrbares Velarium für Schatten und sorgte so für ein angenehmeres Zuschauererlebnis.Nun bietet Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) neue Möglichkeiten.

ETFE ist ein relativ neues Produkt in der Branche und ein Kunststoff auf Fluorbasis, der über einen weiten Temperaturbereich stabil bleibt und eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist.Es wurde aus Polytetrafluorethylen (PTFE) – auch bekannt als Polymer – entwickelt, einer starken, leichten, feuerhemmenden Stoffmembran, die ursprünglich für Weltraumforschungsbekleidung entwickelt wurde, später aber für architektonische Anwendungen und transparente Umschläge verwendet wurde.

Was ist ETFE?Während Glasstrukturen eine vergleichbare Sonnenlichtdurchlässigkeit und -isolierung bieten, ist ETFE äußerst langlebig, transparenter und deutlich leichter – es wiegt etwa ein Prozent des Glasgewichts.Zunächst in landwirtschaftlichen Anwendungen eingesetzt, wird ETFE seitdem bei hochkarätigen Projekten wie der botanischen Attraktion Eden Project (Cornwall, England), der Allianz Arena (Heimstätte des Fußballvereins FC Bayern München) und dem berühmten Beijing National Aquatics Center eingesetzt Water Cube wurde bei den Sommerspielen 2008 vorgestellt.ETFE-Folie gilt heute als erstklassiges Material für transparente Verkleidungsanwendungen, die von Dächern über Fassadenkonstruktionen und traditionelle Oberlichtanwendungen bis hin zu weitgespannten Konstruktionen reichen.

Nur wenige Baumaterialien können ETFE in puncto Designflexibilität und Leistungswert mithalten.Für das Bon-Garden-Gewächshaus Nantong Park in China unterstützen die thermische Leistung und die Lichtdurchlässigkeit des Materials den florierenden Gartenbau und sorgen gleichzeitig für ein einzigartiges beleuchtetes Kuppeldesign.Im Empire City Casino am Yonkers Raceway in New York ein Porte-Cochere mit einer 1020 m langen Strecke²Das pneumatische ETFE-Foliendachsystem (11.000 sf) demonstriert die Fähigkeit des Materials, die einzigartigen ästhetischen und praktischen Anforderungen zu erfüllen – es bietet nicht nur ein auffälliges Designelement, sondern auch Schutz und Schatten für Bewohner mit hohen Ansprüchen an Komfort.

ETFE ist außerdem eines der leichtesten und transparentesten Verkleidungsmaterialien auf dem Markt.Aufgrund seines geringen Reibungskoeffizienten bleiben weder Staub noch Schmutz daran haften.Da es ultraviolett (UV) transparent ist, verfärbt es sich im Laufe der Zeit weder und seine Struktur wird nicht geschwächt.Da es sich um ein äußerst nachhaltiges Produkt handelt, können die Herstellungsnebenprodukte von ETFE in neue ETFE-Produkte wie Rohrkomponenten, Drähte oder Gussteile umgewandelt werden.

Im Nanton Park Bon-Gardens-Gewächshaus in China trägt eine Dachkonstruktion mit Ethylen-Tetrafluorethylen-Folie (ETFE) zu einem blühenden Gartenbau und einer ikonischen Ästhetik bei.

LeistungsmerkmaleETFE-Folien bieten zahlreiche Vorteile für Bewohner und Gebäudeeigentümer.Der Film kann zwischen 90 und 95 Prozent transparent sein und ermöglicht so UV-Durchlässigkeit und Photosynthese für landwirtschaftliche Anwendungen.Auch die Solarleistungsbereiche von ETFE-Foliensystemen sind flexibel, da sie mehrere Frittenmuster auf einer oder mehreren Schichten integrieren können.

Während des Extrusionsprozesses können standardmäßige oder kundenspezifische Druckmuster und eine Reihe von Farben aufgetragen werden, um eine Designkontinuität mit dem Rest der Struktur zu gewährleisten und zu Sonnenschutzeigenschaften beizutragen.ETFE-Folien sind außerdem äußerst elastisch.Bis zu einer Bruchgrenze von 600 Prozent sind sie noch strukturbeständig.Die Zugfestigkeit an der Grenze der Elastizität/Plastizität beträgt 21 bis 23 N/mm²(3045 bis 3335 lbf/si), aber die Zugfestigkeit bis zum Bruchpunkt beträgt 52 N/mm²(7542 lbf/si).Für die statische Berechnung gilt ein Grenzwert von 15 N/mm²(2175 lbf/si) gilt als konservativ realistische Schätzung.

ETFE zersetzt sich nicht, wenn es Umweltverschmutzung, UV-Licht, aggressiven Chemikalien oder extremen Temperaturen ausgesetzt wird, was es zu einem außergewöhnlich langlebigen Material macht.ETFE-Folie verfügt außerdem über eine Schallübertragung von etwa 70 Prozent und eignet sich daher ideal für Projekte, bei denen laute Geräusche zu erwarten sind.Bei der Entwurfsentwicklung sollte die Schallübertragung berücksichtigt werden, da dadurch Schall tatsächlich über das ETFE-System hinaus und auf benachbarte Grundstücke übertragen wird.

Von der Extrusion der Folie bis zum Transport zur Baustelle ist ETFE nachhaltig und energieeffizient.Im Vergleich zu anderen Verkleidungsmaterialien hinterlässt der Design-Build-Prozess einen geringen CO2-Fußabdruck.ETFE-Systeme bestehen aus Materialien mit geringem Energiegehalt, die zerlegbar und recycelbar sind.Die niedrige Erweichungstemperatur der ETFE-Folie macht den Recyclingprozess der Folie effizient und wirtschaftlich.ETFE verbessert außerdem die Isolierung und die Tageslichtzufuhr und trägt so zur globalen Energieeffizienz des Gebäudes bei.Darüber hinaus ist es im Vergleich zu Konkurrenzmaterialien außergewöhnlich leicht, sodass Unterkonstruktionsträgersysteme und Betonfundamente effizienter und kostengünstiger gestaltet werden können, was zu einem geringeren CO2-Fußabdruck beiträgt.