Блог, имеющий отношение к архитектуре, но не только к ней одной
на архитектурном портале Форма

Надувная технология ( ETFE в Салфорде).

автор текста – Шу, фото университета ©Broadway Malyan, фото павильона в зоопарке ©Vector Foiltec

У нас их называют мембранами, а в англоязычном мире -просто пузырями. Так или иначе технология, позволяющая легко во всех смыслах слова перекрывать огромные пространства весьма популярна в Европе и известна в России: новый стадион на Крестовском острове, спроектированный Кишо Курокавой, по замыслу архитектора должен был иметь мембранный купол. Правда, победителю конкурса тогда рекомендовали изменить конструктивное решение кровли. Но сегодня, когда в Пекине понастроили стадионов с мембранами, ситуация может измениться и в претендующем на Олимпийские игры Питере. Впрочем, хватит о стадионах: материал под названием ETFE недавно обрел новое и неожиданное применение…

В британском городе Салфорд по проекту архитектурной компании Broadway Malyan возведено здание юридического факультета. Оно интересно с разных точек зрения, но бросается в глаза благодаря лекционному залу, укутанному в EFTE и подсвеченному led-светильниками, которые смонтированы в зазоре между стенами и мембранами.

Здание юридического факультета в мембранной оболочке. Архитектурное проектирование - Broadway Malyan, структурный инжиниринг - Buro Happold
Здание юридического факультета в мембранной оболочке. Архитектурное проектирование – Broadway Malyan, структурный инжиниринг – Buro Happold

Очевидно, что пленка использована как альтернатива остеклению. Вопросов к эстетике нет. Но в других аспектах они возникают и, прежде чем их задать, стоит обратиться к истории и свойствам материала.

Немец начинает и выигрывает

EFTE появился еще в 70 годах прошлого века: корпорация DuPont изобрела чудную пленку для авиации (защита от инсоляции). Но превратил ее в архитектурный материал человек совершенно посторонний, немецкий студент по имени Stefan Lehnert, изучавший инженерию и управление бизнесом. Он работал над темой коммерчески невостребованных ноу-хау. Позже, в 1982 году Стефан основал производственно предприятие Vector Foiltec, ставшее основным изготовителем архитектурных мебран в Европе (торговое название Texlon). Разумеется, ETFE производит и американский первооткрыватель , а также японская стекольная корпорация Asahi, что отчасти объясняет особое пристрастие Курокавы.

мембранная кровля зоопарка в голландском Арнхейме - первый реализованный Vector Foiltec проект в Европе.
Европейский первенец – сооруженная в 1982 году кровля небольшого павильона для зоопарка. Арнхейм, Нидерланды.

Надутые достоинства

ETFE – это, попросту говоря, этилфлуорэтилен. Производство этилфлуорэтиленовых пленок в настоящий момент доведено до экологического ума и происходит по замкнутому циклу. Кроме того, их можно полностью утилизовать.
Явные достоинства мембран -легкость (весят в 100 раз меньше стекла), высокая скорость монтажа и удобство транспортировки,  самоочищающаяся поверхность. Способность противостоять инсоляции заложена изначально, а теплоизоляционные свойства зависят от числа слоев с воздушной прокладкой и, в общем, тоже неплохи. Экономическая выгода еще недавно была под вопросом, но сегодня уже налицо: использование мембран в целом обходится дешевле, чем остекление, поскольку конструкции становятся легче, а расходы на монтаж снижаются как минимум на 25, а как максимум -на 70%. Срок службы нынче  – 50 лет (Курокаву, между прочим, заставляли перейти на вантовую конструкцию именно из-за долговечности).
Под сомнением остается экологическая безупречность, поскольку у всех на памяти печальная судьба тефлона, который при определенных температурах становится канцерогеном. А также – акустика: есть свидетельства, что мембранная крыша во время дождя превращается в барабан, хотя производитель сейчас утверждает, что у Текслона  период ревербации короче, чем у тяжелых материалов и им можно без дополнительной звукоизоляции перекрывать даже библиотеки. 
Тревожит также пожаробезопасность. Хотя Текслон в Европе сертифицирован как негорючий материал, а его официальная точка плавления примерно 275 градусов, производители альтернативной и менее распространенной пленки ECTFE (этилхлоротрифлурэтилен, торговая марка Halar®) с этим не согласны и настаивают на сокрушительных премуществах своего детища.
И наконец, принято считать, что ETFE без особого труда можно разрезать ножом или, скажем, пронзить стрелой. Поэтому остается загадкой, как его решились использовать на стенах, а не на крыше.

Я постараюсь это выяснить, но если у вас есть ответ или гипотеза, смело выкладывайте. И, конечно, вопросы тоже приветствуются…

Автор:



уже 27 мнений на тему “Надувная технология ( ETFE в Салфорде).”


  1. Антон says:

    Когда рассматривали вопрос о такой конструкции и опять таки спросили про нож и т.п. – производитель сказал – ” а вы пробовали пробить футбольный мяч ножом – это очень сложно – вот у нас тоже такая же система…”

  2. Shu says:

    Спасибо, Антон:) В общем, понятно, но всякий, пользовавшийся велосипедом знает, что проколоть или порезать камеру в статике сложно, а в дороге она режется только так…

  3. fuller says:

    О разработках от DuPont с архитектурными тканями и пленками, а также полимерным покрытием металла микро пленкой интересная тема.
    Корейцы делают очень доступные аналоги и в сочетании с ажурным металлическим каркасом, просто фантастика. На тему пожаробезопасности есть nomex, этот материал используют все пожарные и спасатели, кроме России. Чубайс, что бы о нем не говорили, в отличии от Шойгу ,всех работников в него переодел. О том, что разрезать можно – сейфы открывают.
    У DuPont есть и кевларовые автономные блоки- комнаты. Они появились после урагана Катрина, попали в программу безопасности и дело пошло. Я посмотрел бы, как их топором или ломом будут открывать. А этот тип мембран зависит где и как их использовать, в сочетании с чем. Большая часть линейки новых материалов и побочных продуктов от DuPont (их там изобрела одна женщина и при этом случайно) есть на их сайте, там есть и виртуальный тур по дому будущего. Самое интересное какую геометрию или архитектуру имеют эти инновации на микроуровне и как они используются военными и для космоса.

  4. Юрий says:

    “…EFTE появился еще в 70 годах прошлого века: корпорация DuPont изобрела чудную пленку для авиации (защита от инсоляции)…”
    Не совсем так. Поскольку Инсоляция – (in-sol, in – внутрь, solis – солнце) – облучение солнечным светом (солнечной радиацией) поверхностей под различными углами наклона. А ETFE прозрачен для солнечной радиации, он пропускает до 98% УФ излучения, хотя путем нанесения на различные слои надувной “подушки” соответствующих “затемнений” можно добиваться эффекта жалюзи. Такую крышу изготовили для штаб-квартиры компании FESTO. На два (внешний и средний) из трех слоев подушки было нанесено затемнение со сдвигом в полпериода. Путем изменения давления в камерах подушки можно добиваться перемещения среднего слоя и таким образом приближать или отдалять его от внешнего. В крайних положениях среднего слоя освещение меняется от максимального к минимальному.
    Юрий, сетевой журнал “Тенты в России”

  5. Shu says:

    Юрий:) насчет “не совсем так” Вы деликатно выразились – инсоляция -это опечатка. На самом деле EFTE изобрели для изоляции – защиты от неагрессивных сред (insulation). Я имела в виду одно, а написала совсем другое – смесь французского с нижегородским ((: Большое спасибо!

  6. massta says:

    насчёт ножа и стрелы:
    разработчики “водного куба” в Пекине, испытывали бедную плёночку всеми возможными способами, на все возможные случаи жизни. Однако сошлись на том, что она – неуязвима. Если в пузыре появляется отверстие, она не сдувается(т.к. находится в автомотеческом режиме подкачки), дырочка сначала заделывается буквально скотчем, позже более аккуратно-качественная реставрация, не нуждающаяся в крупных размеров финанировании и и не доставляющая неудобств. К тому же заклеить дырочку проще чем вставить новое остекление – ещё один +.
    насчёт пожарной безопасности:
    НЕ ГОРИТ! газовой горелкой жгли – не горит. плавится да и только(кстати и плавится-то лишь в местах непосредственного соприкосновения с огнём), а всякие вредные в-ва моментально улетают в свежепроплавленные дырки(хотя тут стоит задуматься о том как оно влияет на атмосферу…)
    и ещё:
    ну оооочень износостойкий мат-л: образцы, изготовленные лет 10 назад – не отличишь от нынешних по физ. и эстет. и эксплуат. св-вам, вот.

  7. Alexei says:

    Меня очень интересует эта тема, думаю у нее очень большие перспективы. Буду очень благодарен за любую информацию, о фирмах занимающихся строительными работами с испоьзованием ETFE-пленок. Очень интересует технология строительства с использованием этих материалов. Заранее спасибо.

  8. Shu says:

    Alexei, уточните, Вы имеете в виду фирмы отечественные или зарубежные?

  9. Alexei says:

    Добрый день, ну в первую очередь конечно отечественные, особенно те которые имеют практический опыт работы с ETFE пленками при создании кровельных систем, но если такие отсутствуют то и зарубежные пойдут.

  10. Дмитрий says:

    Вынашиваю проект жилого дома-купола, диаметром 14 метров.
    Рад прочитанному здесь и готов применить EFTE-пленку в качестве на себе. Ведь известно что купол – форма имеющая много преимуществ.
    Фотожурнал-инструкцию строительства дома-купола выложим в инет.
    Кому интересно – выходите на связь рџ™‚
    Сколько можно мучать железо, бетон, стекло и т.п. (и себя в этом)
    ICQ 193311353

  11. raincity says:

    По поводу звукоизоляции непонятно… Известно, что звукоизоляция пропорциональна весу конструкции, особенно на низких частотах, и тут ETFE в пролете. И термин “реверберация” здесь ни при чем: он имеет отношение к звукопоглощению.
    Еще по поводу моделирования таких конструкций есть замечание(http://nsurfaces.blogspot.com/ статья “Пример2: Пневматическое сооружение”)

  12. Vadim says:

    Уважаемый, raincity!
    Я думаю, что термин “реверберация” применим к “гудению” одной подушки посредством образования отражённых звуковых волн от её сторон. Чем она более плоская и чем лучше её поверхности оражают звук, там больше отражённые внутри волны будут блуждать внутри и тем дольше она (подушка) после воздействия на неё звукового или механического импульса будет “гудеть”. Преиод реверберации может измеряться не только секундами (эхо), но и миллисекундами и даже микросекундами.

  13. raincity says:

    Vadim, прочел Ваш комментарий по ревереберации.О зависимомти: форма поверхности ->время реверберации не знал- откуда информация?..
    Но это частности.Мы с Вами говорим о разных вещах: Вы -о силе отражения мембраной звука обратно к источнику (она определяется звукопоглощением мембраны и влияет на время реверберации в помещении); я – о способности мембраны изолировать Вас от внешнего шума ( она определяется перепадом звукового давления при прохождении звука через мембрану и измеряется в Децибелах). Поэтому у проектировщика для оценки акустических характеристик этой мембраны перед глазами должны быть две бумажки:на одной должен быть график ее звукопоглощения для стандартного ряда частот; на другой должна быть указана величина перепада звукового давления. При наличии этой информации можно заниматься проектированием.

  14. Vadim says:

    Уважаемый, raincity !
    Вы меня не совсем правильно поняли. Помимо реверберации внутри помещения она (реверб.) может возникать внутри самих “подушек” при очень коротких временнЫх задержках между отражениями, что приведёт к возникновению гула, резонируемого самими подушками и прибавляющемуся к внешним или внутренним шумам.
    Что-же касается проектированию “по бумажкам”, то на мой взгляд на задачи проектирования необходимо смотреть несколько шире.
    Приведу пример: Боулинг-цент в г. Н-ске. Вентиляционная система рассчитана строго “по бумажке”. Проблема: в длинных венткоробах возникает инфразвуковой резонанс. Его никто не слышит. Люди данное заведение не посещают. Сотрудники долго не задерживаются. Текучка кадров.
    Ещё примерчик: Итальянские акустики пришли к выводу, что в перекрытиях нельзя вести непрерывно. В настоящее время обязательны “крючкообразные” соединения через бетон без сопрокосновения стали. Возникает ультразвуковой акустический резонанс.
    Ещё: Лифтовые шахты исходя из соображений акустики и сейсмики ставят на собственный фундамент связаный с зданием посредством эластичных прокладок (что-то вроде энергофлекса).
    Кстати насчёт реверберации и отражений поинтересуйтесь 3-мя залами концертного комплекса “Аудиториум”, который находится в Риме (архитектор Ренцо Пиано). Эти залы по своим акустическим характеристикам превосходит Миланский Ла Скала, хотя построены совсем недавно и уж точно не по бумажкам.

  15. raincity says:

    Уважаемый Vadim ! Тот “гул”, о котором Вы пишете, если он в рамках стандартных частот, отразится на графике звукопоглощения, я думаю. Если нет, это, конечно, нехорошо, и, наверное,послужит поводом для усовершенствований в нормативной базе. Равно как и все те примеры, о которых Вы написали.
    И,кстати,не надо прививать людям отрицательного отношения к “бумажкам”. Скорее надо прививать положительное отношение к чтению профессиональной литературы.Ведь стандарты тоже берутся не на путом месте.Вначале кто-то пишет умную статью, а затем глядишь-он же и стандарт переписывает.
    …Блин, таки придется завтра нагуглить sound absorbtion для ETFE.
    Спасибо, Vadim, за беседу

  16. Vadim says:

    Уважаемый, raincity !
    Я не пытаюсь привить отрицательное отношение к “бумажкам”. Бумажки тоже разные бывают. Я категорически против того, когда проектировщики скрывая свою узость мышления выставляют безвозвратно устаревшие СниПы для защиты от здравого смысла и современного опыта. Я категорически против тех норм и правил, котрые вырабатывались во времена, когда ВСЁ (кроме партийного мирка) основывалось на бездумной экономии и недостаточности.
    В окне 21 век, а наши доблесные СниП-Электрики с ожесточением вмазывают провода в штробы или штукатурку.
    Идиоты! И при всём при этом с пеной у рта вопят о своей правоте.
    Я привёл один из тысячи примеров нашей СниП-Строй-Глупости.
    Сотни российских фирм продают кабель для электрического подогрева пола в то время, когда применение его в странах ЕС категорически запрещено…
    А что проиисходит с растрескивающимися фасадами в монолитных многоэтажных зданиях ?
    И так далее.

  17. raincity says:

    Так, переходим в практическую плоскость. Привожу свои переводы фрагментов нескольких статей, с комментариями.
    Трехслойная пилюля из ETFE имеет коэффициент затухания 8 дБ (для сравнения двухслойное стекло имеет показатель 42 ДБ). Самые щадящие нормы МГСН для междуквартирных стен дают значение затухания- 50 ДБ (к примеру). Для исправления ситуации в конструкцию пилюль предлагают помещать панели слоистого поликарбоната, но этот прием не пользуется популярностью у проектировщиков.
    В общем, для всех случаев, где звукоизоляция нормируется – о ETFE можно забыть.
    Кроме того: пилюли способны усиливать звук падающих на них осадков, так как наружная пленка у них работает как барабан.
    Таким образом, пилюли ETFE обладают качеством прозрачности для звука. Это качество становится положительным, когда речь заходит о реверберации в помещении. Там, где идут шумные процессы (аквапарки, открытые офисы и т.п.) применение ETFE конструкций улучшает звуковой комфорт, так как производимый шум уходит через них, наружу, не отражаясь обратно.
    Графиков звукопоглощeния для ETFE пока не нашел, но в грубом приближении можно считать, то они работают как незаполненные проемы.
    Исчерпывющая статья о ETFE о 66 страницах:
    dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/31127/61165427.pdf
    Пока все.

  18. Vadim says:

    Уважаемый, raincity !
    Да уж… -8 db почти как открытый проём.
    Для жилья совсем не годится (если только не на хуторе строение).
    Ссылка не открывается. Похоже неполная.

  19. raincity says:

    Vadim, попробуйте ссылку:
    dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/31127/61165427.pdf?sequence=1
    либо наберите в гугле отрывок текста:”A three-layer ETFE foil pillow has an Rw-. value of 8 dB” и нажмите поиск. У меня загрузка идет странным образом: окно со статьей появляется только после ее окончания. О том, что загрузка идет, можно догадаться только по статистике соединения. Размер статьи 4.3 Мб.

  20. Vadim says:

    Уважаемый, raincity !
    Спасибо за статью. Ещё меня порадовал перечень ссылок в конце. Всё не читал, но беглый просмотр навёл меня на мысль, что данный материал в наших шумно-холодных широтах можно применять в качестве фасадного материала как с точки зрения эстетики (архитектурные формы) так и сточки зрения теплоизоляции. Систему поддува можно разместить стационарно в бетонной или кирпичной стене. Поддув также будет слегка вентилировать материал из которого сделана ограждающая конструкция (кирпич, пеноблок, монолитный бетон, дерево), если он, конечно, пористый.

  21. raincity says:

    уважаемый Vadim, думаю, самая большая проблема будет убедить заказчика, что ему нужна фасадная конструкция с довеском в виде постоянно работающей пневматической системы.Хотя,может быть, в столице, а не в провинции на это не обратят внимание. Там, в начале статьи описывается вариант предварительного натяжения мембраны по жесткому контуру как альтернативу пневматическому натяжению. Конечно, как говорил О. Бендер, эффект будет не тот. Но если этот контур будет пространственным, чтобы натянутый материал образовывал поверхности двоякой кривизны, то , наверное, может получиться неплохо…

  22. Vadim says:

    Уважаемый, raincity !
    На то мы и есть, чтобы убеждать. рџ™‚
    А насчёт провинции…
    Времена меняются.
    Столица по своему архитектурному жлобству уже давно ниже плинтуса.
    Может быть “провинция” со своим ещё в конец не загаженым архитектурным обликом даст движение архитектурным новациям.
    Я ещё надеюсь, что в нашей стране в будущем победит здравый смысл, а такой город, как москва сожрёт себя изнутри, утонет в моральной и физической грязи и превратится в гетто, куда побоятся приезжать обычные (невооружённые) люди.
    Я не против культуры, которая захлёбывается, но присутствует в столице! Я против “менеджерского” мышления, “менеджерского” образования, которое воздвигается образом жизни и СМИ в ранг “чистой монеты”.
    Процесс налицо.

    p.s. сорри… вырвалось не в тему рџ™‚

  23. Павел says:

    “EFTE появился еще в 70 годах прошлого века: корпорация DuPont изобрела чудную пленку для авиации (защита от инсоляции).”

    Материал точнее называется ETFE. Изобрело материал не корпорация DuPont, а ленинградское ОНПО “Пластполимер” под названием фторопласт-40. Это одна из марок, приоритет в изобретении которой принадлежит России.

    Кстати бесплатные образцы разных фторполимерных пленок (в том числе из ETFE) можно получить в РНЦ “Прикладная химия” (Санкт-Петербург)

  24. Shu says:

    Павел, спасибо! В названии аббревиатура ETFE правильная, а по тексту пошла опечатка, которую никто, кроме Вас, не заметил.
    А что касается приоритета ОНПО “Пластполимер”, я в нем не сомневаюсь, но почему тогда DuPont ставит патентный значок?

  25. gulfcello says:

    Есть ли какие-либо подвижки относительно применения пленки в архитектуре России??

  26. Pingback: Лекции Энрика Руиза Гели в Москве и Петербурге - Лекции и семинары- архиблог Шу
  27. The Venus Project says:

    Активисты русскоязычного крыла Проекта Венера пытаются разработать внесезонные купольные теплицы различной этажности с применением ETFE и композитной арматуры для гидро- и аэропонических систем замкнутого цикла.
    Если проект будет успешно реализован, то все чертежи и системы автоматики станут общественным достоянием человечества… так что пожелаем активистам успеха (и кто хочет – всегда может присоединиться к проекту).

Оставить комментарий

Ваш email никогда не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

поделиться вконтакте
подписка на новостную ленту архитектурного блога RSS Карта