ETFE – это искусственный фторполимер, который расшифровывается как этилен-тетрафторэтилен, завоевавший позиции эффективного архитектурного материала. По внешнему виду ETFE напоминает прозрачный листовой материал, который можно использовать вместо стекла и пластика, являющихся твердыми по своей природе.
ETFE широко используется в современных зданиях, которые обладают большими архитектурными характеристиками. В его составе основным ингредиентом является флюорит – минерал, который часто встречается.
Флюорит соединяется с двумя другими соединениями, а именно трихлорметаном и сульфатом водорода. Из этой смеси в процессе пиролиза образуется хлорфторэтилен, который затем соединяется с этиленом для получения этилентетрафторэтилена или так называемого ETFE.
ETFE считается одним из самых интересных материалов в строительной индустрии. Благодаря своему потенциалу он пришелся по душе строительному миру.
Свойства ETFE как строительного материала
Свойства материалов ETFE отражают те преимущества, которые они обеспечивают. ETFE обладает нелипкой поверхностью, что придает ему способность к самоочищению и переработке.
Сгорание материала приводит к выделению плавиковой кислоты (HF), которая является высокотоксичной и коррозийной по своей природе. Это вынуждает нас проводить надлежащую утилизацию данного материала.
Острые края создают проколы в этих материалах, поэтому он обычно используется в качестве кровельного или облицовочного материала. Он растяжим, поэтому можно добиться изменения размеров. Это преимущество более эффективно, когда ETFE используется в качестве кровельного материала.
Прочность на разрыв ETFE составляет 42N/мм2 при рабочей температуре от 89 K до 423 K. Он обладает высокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, когда подвергается испытанию на устойчивость к атмосферным воздействиям при высоком ускорении. Испытание не выявило никакого ухудшения свойств материала.
Архитектурная история ETFE
ETFE – это изобретение компании DuPont в ходе исследовательской программы, целью которой было определение изоляционного материала для оборудования в промышленности. Целью разработки были такие свойства, как термостойкость (как при низких, так и при высоких температурах), устойчивость к трению и истиранию, а также повышенная невосприимчивость к радиации.
Применение ETFE началось в качестве проволоки и кабеля ETFE в атомной, аэрокосмической и автомобильной промышленности. Это одно из стабильных химических соединений, что позволило использовать его для футеровки, а также в фильтрах.
ETFE как архитектурный материал занял свое место в 1973-1974 годах, когда разразился нефтяной кризис. Для борьбы с кризисом власти сочли необходимым собирать солнечную энергию для замены ископаемого топлива.
Исследователями была разработана пленка ETFE (экструдированная форма ETFE) в качестве замены стекла в тепловых солнечных коллекторах, теплицах и т. д. Это применение сделало ETFE более известным материалом, чем стекло, что в дальнейшем привело его к более широкому архитектурному применению.
Аспекты устойчивости ETFE
Материал ETFE помогает снизить стоимость жизни, обеспечивая более низкие эксплуатационные расходы по сравнению с другими используемыми материалами. Как указано в свойствах ETFE, он очищает грязь, попадающую на него, благодаря гладкой поверхности, которой он обладает.
Во время дождя грязь легко смывается, в отличие от других используемых тканевых материалов, которые имеют неровные поверхности, удерживающие и притягивающие грязь.
Рис. Подушка из ETFE вид снизу
Внутреннюю поверхность подушек из ETFE можно чистить водой с интервалом 5-10 лет. Но в большинстве случаев в этом нет необходимости.
Материал ETFE представляет собой хлордифторметан, который не является производным нефтехимии и признан безопасным для озонового слоя.
Использование ETFE в строительных технологиях
ETFE может быть установлен поверх конструкции в зависимости от требований изоляции, освещения и эстетики здания. Он может быть
Однослойным
Здесь устанавливается один слой пленки ETFE, который соединяется с основной конструкцией и усиливается с помощью проволочного троса, алюминия или легкой стали.
Двойной слой
Для двойного и тройного слоев ETFE создаются надувные подушки. Эти подушки заполняются воздухом низкого давления. Именно эти критерии обеспечивают термостойкость и стабильность конструкции.
Рис. Установка двойного слоя
Тройной слой
Рис. Монтаж тройного слоя
Преимущества ETFE как строительного материала в строительстве
Материал ETFE обладает определенными преимуществами, описанными ниже, которые доминируют над стеклом или всеми другими подобными материалами, которые использовались традиционно:
- ETFE легкий по своей природе
- ETFE имеет отличную светопропускная способность
ETFE обладает высокой светопропускной способностью. Светопропускание можно регулировать, выбирая конкретную пленку из всего многообразия предлагаемых пленок. Достаточное освещение с помощью ETFE поможет снизить затраты на дополнительное освещение.
Рис. Эффективность светопропускания ETFE высока по сравнению с другими материалами и остается практически неизменной с течением времени
Он обладает высокой устойчивостью к повреждениям в результате химического воздействия, а также к повышенному износу при любых погодных условиях. Ниже приведены данные, показывающие изменение напряжения растяжения со временем для различных материалов, включая ETFE..
Изменение растягивающего напряжения ETFE с течением времени
Из приведенного выше графика видно, что со временем прочность на разрыв ETFE уменьшается по сравнению с другими материалами, т.е. полиолефином и ПВХ.
ETFE сохраняет свою прозрачность благодаря своим самоочищающимся свойствам.
При многослойном монтаже ETFE демонстрирует более высокую изоляцию, как показано на рисунке ниже..
Двухслойный слой пленки ETFE в качестве изоляции
Материал ETFE после использования может быть переработан и превращен в полезную промышленную продукцию. Их легкий вес позволяет использовать меньшее количество материалов, что уменьшает выброс углекислого газа в атмосферу.
Пленки ETFE прозрачны, что при установке обеспечивает достаточную вентиляцию внутри здания, снижая затраты и энергию на дополнительное освещение.
Было доказано, что пленочный материал ETFE эффективно прошел международные испытания на огнестойкость и оказался чрезвычайно огнестойким. Сочетание таких свойств, как легкий вес и огнестойкость, позволяет использовать их в изоляции в аэрокосмической промышленности.
Материал менее горюч благодаря более высокому содержанию фтора по сравнению с другими пластиковыми и тканевыми конструкционными материалами. Наличие низкого кислородного индекса придает ему свойство пожаротушения.
Как уже упоминалось в свойствах, ETFE выделяет HF при горении. Это происходит только при температуре выше 800 градусов Цельсия.
ETFE под воздействием огня
ETFE обладает свойством самовентилирования. Это предотвращает накопление тепла внутри конструкций, что в дальнейшем приводит к взрыву или обрушению здания. Способность к самовентиляции превращает внутреннее помещение в открытое пространство, тем самым уменьшая накопление тепла и дальнейшее разрушение.
Подробнее о строительных материалах
Читайте далее:- 10 видов очков [PDF]: Engineering Properties, And Applications In Constructions.
- Показатели огнестойкости конструктивных элементов из бетона и кирпичной кладки.
- Растяжимые тканевые конструкции – свойства, типы и преимущества.
- Изоляция для зданий – типы, материалы и методы установки.
- Облицованная и необлицованная изоляция.
- Тканевая опалубка для бетонного строительства.
- Устойчивое планирование и проектирование зданий.