Flexiiform

Search
Generic filters
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in excerpt
English EN Tiếng Việt VI

Ứng Dụng ETFE Phổ Biến Trên Thị Trường Thế Giới

Share on facebook
Facebook
Share on linkedin
LinkedIn
Ứng dụng ETFE đang được phổ biến rất rộng rãi trong các công trình kiến trúc ngày nay, bởi những tiềm năng mà nó mang lại vô cùng thú vị và hữu ích.

MỤC LỤC

Một Vài Ứng Dựng ETFE Điển Hình

Ethylene Tetra Fluoro Ethylene (ETFE) đã nhanh chóng trở thành một trong những vật liệu thú vị nhất trong ngành thiết kế ngày nay, từ đó tạo nên một thế giới xây dựng mới với tiềm năng mà ứng dụng ETFE mang lại.

ứng dụng ETFE vào các công trình kiến trúc
Bạt căng ETFE đang được ứng dụng rất rộng rãi trong các công trình kiến trúc ngày nay, bởi những tiềm năng mà nó mang lại vô cùng thú vị và hữu ích.

Được DuPont phát minh làm vật liệu cách nhiệt cho ngành hàng không, ETFE ban đầu không được coi là vật liệu xây dựng dòng chính, nguyên tắc sử dụng của nó là một bản nâng cấp cho tấm polythene thường được sử dụng cho polytunnels nhà kính.

Ứng dụng ETFE có nhiều lợi ích thiết thực, ví dụ như khả năng chống rách phi thường, tuổi thọ cao và chặn tia cực tím, khiến chi phí ban đầu có phần cao hơn nhưng độ bền có thể kéo dài đến tận 20 năm. 

Mãi đến đầu những năm 1980, khi sinh viên kỹ sư cơ khí người Đức, Stefan Lehnert, phát hiện loại vật liệu này trong hành trình tìm kiếm vật liệu cánh buồm mới, từ đó việc sử dụng chúng đã được xem xét lại.

Mặc dù được giảm giá cho mục đích ban đầu của Stefans, ông đã thấy được các tiềm năng ứng dụng PTFE như: truyền ánh sáng cao và các đặc tính cấu trúc là một lợi thế cho ngành xây dựng và bắt đầu phát triển các hệ thống mà chúng ta thấy ngày nay.

Trong hai mươi năm qua, Lehnert đã tăng cường nhận thức về tiềm năng của loại vật liệu này và công dụng của nó. Và nó nhanh chóng trở thành các ý tưởng của các kiến trúc sư và nhà thiết kế trên toàn thế giới. Một số dự án nổi tiếng đã ứng nghiệm thành công loại vật liệu này là các dự án Eden ở Anh và Trung tâm thể thao dưới nước Olympic Bắc Kinh, có biệt danh là Watercube. 

ứng dụng ETFE trong đặc tính dẫn truyền ánh sáng.
Đặc tính dẫn truyền ánh sáng và cấu trúc linh hoạt làm cho ETFE trở thành loại vật liệu tiềm năng trong giới xây dựng.

Các Nguyên Tắc Ứng Dụng ETFE

Vật liệu ETFE thực chất là một loại nhựa polymer liên quan đến Teflon và được tạo ra bằng cách lấy nhựa polymer và ép nó thành một màng mỏng. Nó chủ yếu được sử dụng như là một lựa chọn thay thế cho kính bởi tính chất truyền ánh sáng cao của nó. 

Cửa sổ trong suốt được tạo ra bằng cách thổi phồng khí vào hai hoặc nhiều lớp màng để tạo thành lớp đệm khí hoặc kéo căng vào lớp bạt một lớp.Nặng khoảng 1% trọng lượng của thủy tinh, Ứng dụng ETFE có ETFE một lớp và đệm ETFE đều có trọng lượng cực kỳ nhẹ. 

Điều này giúp nó cho phép giảm trách nhiệm của khung kết cấu và áp đặt tải trọng chết ít hơn lên cấu trúc hỗ trợ. Sự giảm tải lực áp đặt này đối với ngành thép mang lại lợi ích lớn về chi phí cho khách hàng và là lựa chọn thay thế kính trong các cấu trúc cũ nhưng vẫn đáp ứng các quy tắc xây dựng hiện tại, ví dụ như công trình mái nhà ga đường sắt.

Bên cạnh trọng lượng thấp, lợi ích chính của Ứng dụng ETFE là độ trong suốt cao. Truyền tới 95% ánh sáng, thật dễ dàng để biết lý do tại sao nó được chọn để xây dựng dự án Eden Biomes vào năm 2000 và Thủy cung Biota ở London (hoàn thành vào năm 2011), nơi có đầy đủ ánh sáng tự nhiên và tia cực tím – điều vô cùng cần thiết cho sự phát triển của thực vật.

Khi không yêu cầu cao mức độ truyền ánh sáng và tia cực tím, ứng dụng ETFE cũng có khả năng được in, hoặc fritted, với một loạt các hoa văn. Những dạng fritting này có thể được sử dụng để giảm mức năng lượng mặt trời nhưng vẫn giữ được độ trong suốt hoặc thay vào đó có thể kết hợp a white body tint để tạo độ mờ. 

Đệm ETFE có thể được chiếu sáng từ lớp bên trong bằng đèn LED, sau đó được phát sáng hoặc chiếu ra bên ngoài như một màn hình khổng lồ, tạo được sự ấn tượng mạnh mẽ.

Trong khi các dạng ứng dụng ETFE fritting cung cấp việc kiểm soát năng lượng mặt trời tốt, công nghệ hiện đại cho phép các nhà thiết kế dự án phát triển thêm nhiều ý tưởng. Khi sản xuất các hệ thống đệm nhiều lớp, có thể in một lớp bên ngoài và một lớp bên trong của ETFE để cho phép sự truyền ánh sáng được thay đổi nhằm điều chỉnh được hệ số che nắng. 

Trong các loại đệm này, các lớp trên cùng và giữa được in theo dạng hoa văn tương ứng (dạng intelligent) mà khi được ép lại với nhau sẽ bao phủ 100% bề mặt bằng hoa văn fritting. Lớp giữa được lập trình để tăng và giảm (sử dụng áp suất không khí) để tăng và giảm tỷ lệ phần trăm của khu vực in, do đó có thể kiểm soát được mức độ năng lượng mặt trời.

Không bị ảnh hưởng bởi tia cực tím, ô nhiễm khí quyển và các hình thức phong hóa môi trường khác, ETFE là một vật liệu cực kỳ bền. Mặc dù không có cấu trúc ETFE nào có thể tồn tại được thời gian dài hơn 25 năm, nhưng thông qua nghiên cứu thí nghiệm và nghiên cứu thực địa đã cho thấy rằng nếu ứng dụng ETFE trong thực tế – vật liệu này có tuổi thọ vượt hơn 40 năm.

ETFE cũng loại vật liệu đạt tiêu chuẩn thân thiện với môi trường. Có thể tái chế 100%, sử dụng tối thiểu phương tiện di chuyển cũng như tối thiếu các kết cấu lắp đặt, điều đó vô cùng có ý nghĩa trong việc đóng góp vào quá trình chuyển sang việc xây dựng xanh và bền vững.

Những lợi ích của loại vật liệu này rất sâu rộng và trong một số lĩnh vực còn chưa được sử dụng tới. Với sự ứng dụng ETFE và màng căng kiến trúc trên toàn thế giới gây được nhiều ấn tượng, Flexiiform sẽ dẫn chứng 2 ví dụ cụ thể về ứng dụng ETFE tại thị trường Anh:

Ứng dụng ETFE đơn lớp vào Công trình trường Radclyffe

Trong những năm gần đây, việc ứng dụng ETFE đặc biệt phổ biến trong việc xây dựng các trường học mới. Rất được ca tụng là thân thiện với môi trường, kiến trúc thẩm mỹ và hiệu quả chi phí, không có gì quá ngạc nhiên khi nó đã được bao gồm trong hai dạng đó là đơn lớp và đệm khí.

ứng dụng ETFE tại trường Radclyffe.
Mái màng căng ETFE tại trường Radclyffe.

Con đường có mái che tại Trường Radclyffe là một ví dụ điển hình về việc ứng dụng ETFE một lớp. Khu vực sảnh trung tâm lớn là giao điểm của năm tòa nhà trong trường học, cần được che đậy vì một lý do đơn giản là để cung cấp một không gian mở nhưng phải khô thoáng để học sinh và nhân viên có nơi để tụ hội, giao lưu và học hỏi. 

Không có yêu cầu về cách nhiệt, với nhu cầu giảm chi phí và với mong muốn duy trì ánh sáng tự nhiên, chính vì thế ứng dụng ETFE một lớp là một giải pháp tốt.Nhóm thiết kế đã việc chăm chỉ để cải thiện chi tiết chu vi trong các khu vực của các kết nối cáp và đảm bảo rằng ứng dụng ETFE sẽ vừa vặn với kết cấu thép một cách chính xác.

Ứng dụng ETFE được hỗ trợ bởi một mạng lưới cáp để thích ứng với nhịp lớn hơn. Chúng được luồng qua các túi mép ở mặt dưới của màng căng, sự đan xen ngang – dọc của lưới cáp giúp bạt căng chống lại tải trọng tuyết và sức bật của gió. 

Ngoài ra, một nghiên cứu đã được thực hiện trên các vị trí cáp hỗ trợ trong đó phát hiện ra rằng cần thêm cáp ở một số vị trí nhất định để tránh các vấn đề đọng nước.

ứng dụng ETFE thích hợp với các cấu trúc vượt nhịp lớn.
Bạt căng ETFE được hỗ trợ bởi một mạng lưới cáp để thích ứng với vượt nhịp lớn.

Viền ngoài của việc ứng dụng ETFE được cố định vào kết cấu thép bằng các vật liệu ép đùn bằng nhôm hoặc cao su silicon và được gắn bởi các vật cố định bằng thép không gỉ. 

Là một cấu trúc có tiêu chuẩn cao, ứng dụng ETFE được lắp đặt trên các lưới bảo vệ để đảm bảo an toàn tuyệt đối trong giai đoạn xây dựng. Ứng dụng ETFE đơn lớp có khả năng tương tác rất rộng , nhưng có phần chưa được khai thác để tạo ra được các cấu trúc thú vị và độc đáo để tạo nhiều hiệu ứng khác nhau. 

Cấu trúc được lắp đặt tại Trường Radclyffe là bằng chứng cho thấy có thể tạo mái bằng vật liệu ETFE với hình dạng đơn giản nhất, ngay cả với độ cong tối thiểu, nhưng không hề đánh mất bất kỳ giá trị kiến trúc nào.

Ứng Dựng ETFE Đệm Khí Vào Trạm Xe Buýt Tây Bắc Nước Anh

Đệm khí khi ứng dụng ETFE được công nhận là một phần nổi bật trong kiến trúc bạt căng, không chỉ được chọn để tạo thành các cấu trúc mái và đèn chiếu sáng mà chúng có thể được sử dụng để tạo ra các mái che độc đáo. 

Làm mờ đi phần nào sự phân chia giữa bên trong và bên ngoài, chúng được xem như là một tính năng đặc trưng hay nói cách khác đó là một phương pháp trong xây dựng. Tại một thương hiệu mua sắm mới – Westfield White City rất phát triển tại miền đông London, điều quan trọng để thu hút khách hàng là trung tâm mua sắm phải được thiết kế bắt mắt nhưng vẫn mang tính thực tế. 

Khu vực trạm chờ xe buýt ở vùng Tây Bắc nước Anh đã trở thành một trong những lối đi chính vào khu trung tâm mua sắm. Vì thế đó là vị trí có giá trị cho việc thúc đẩy sự nhận thức về sự ứng dụng ETFE đệm khí.

Ứng dụng ETFE đệm khí được sử dụng tại khu vực trạm chờ xe buýt ở vùng Tây Bắc nước Anh.
Đệm khí ETFE được sử dụng tại khu vực trạm chờ xe buýt ở vùng Tây Bắc nước Anh.

Các đệm khí ETFE hai lớp tạo thành mái che chính và trải dài khoảng 60m x 18m và được bơm liên tục bằng hệ thống bơm hơi công nghệ cao để tạo ra dạng đệm giống như bong bóng. Độ trong mờ của đệm khí tạo cảm giác như đang đi ở ngoài trời, tuy nhiên trên thực tiễn, lớp đệm khí này giúp người trong trạm chờ xe buýt tránh được các tác động của thời tiết.

Các đệm hai lớp bao gồm hệ thống thoát nước đến máng xối trung tâm và được hỗ trợ bởi các dây cáp an toàn nếu gặp trường hợp nguồn điện bị hỏng trong điều kiện bão. Mỗi đệm riêng biệt được thiết kế đặc biệt để có thể dễ dàng tháo rời để thay thế nếu cần thiết. 

Theo tiêu chuẩn với tất cả các dự án về ứng dụng ETFE, đệm khí cũng bao gồm hệ thống chặn chim (bird wires) được gắn sát mép viền của tất cả các mảng được ứng dụng ETFE nhằm ngăn chặn chim đậu. Giao diện giống như bong bóng của các đệm khí ứng dụng ETFE phần lớn nằm ở phần chi tiết của các lớp riêng biệt. 

Bằng cách tăng chiều dài đường chéo của màng, đường cong của đệm ở mức căng khí tối đa có thể được dự đoán và kiểm soát, vì thế bất kỳ nếp gấp nào cũng có thể tránh được.

Ứng dụng ETFE dạng đệm khí sau khi được lắp đặt hoàn chỉnh.
Hình dạng đệm khí ETFE sau khi được lắp đặt hoàn chỉnh.

Tại khu vực trạm chờ xe buýt ở vùng Tây Bắc nước Anh, đơn vị căng khí là tính năng vượt trội của hệ thống. Một hệ thống thông minh được thiết kế để cung cấp thông tin tối đa và linh hoạt cho đơn vị thiết kế bạt căng và cho khách hàng, đơn giản là nó không nằm trong cùng với nhiều hệ thống bơm hơi ứng dụng ETFE truyền thống. 

Trước đây, một công tắc áp suất thô sẽ phát hiện áp suất thấp trong đệm khí và bật tất cả các quạt ở tốc độ tối đa cho đến khi đạt được áp suất tối ưu. Đương nhiên, áp lực sẽ giảm theo thời gian và hệ thống quạt sẽ liên tục lặp lại quá trình này, rút cạn năng lượng và gây ra sự quá tải không cần thiết cho thiết bị.

Phương pháp cắt cạnh sử dụng quạt liên tục để giảm thiểu năng lượng cần thiết và liên tục theo dõi các điều kiện đệm. Nhiều cảm biến nằm trong toàn bộ cấu trúc, giám sát môi trường bên ngoài và điều chỉnh áp lực của đệm cho phù hợp. 

Ví dụ, ở tốc độ gió cao, áp suất sẽ được tăng lên để bù lại bằng cách làm cho đệm cứng hơn. Với máy hút ẩm tích hợp sẵn, thiết bị có thể dự đoán tuyết bằng cách theo dõi nhiệt độ và độ ẩm xung quanh, tăng áp suất không khí bên trong và chỉ làm khô không khí khi cần thiết để ngăn chặn sự ngưng tụ trong đệm khí.

Cũng như được ưu tiên, hệ thống kiểm soát bơm hơi tiết kiệm năng lượng hơn các phương pháp truyền thống. Hệ thống quạt tự lấy năng lượng để bắt đầu hoặc dừng lại và đó là nơi trước đây, quạt được bật ở tốc độ tối đa, quạt hút bụi phải chạy liên tục; một hệ thống trùng lặp luân phiên nhau để chạy cho phép thời gian thay thế quạt bị lỗi khi được yêu cầu. 

Các cảm biến môi trường hiện nay cho phép hệ thống chạy ở áp suất thấp trong phần lớn thời gian và tăng áp suất khi cần thiết trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt (chỉ hiếm khi gặp phải).

Ứng dụng ETFE tại trạm chờ xe buýt
Đệm khí ETFE không những mang lại một không gian ấn tượng và còn đảm bảo được đầy đủ các chức năng của từng loại công trình.

Toàn bộ hệ thống có khả năng chẩn đoán từ xa, có thể được truy cập từ bất cứ đâu trên thế giới. Hệ thống cũng có các trạng thái cảnh báo quan trọng và sẽ tự động gửi email cho văn phòng và cảnh báo cho nhân viên biết về các vấn đề tiềm ẩn trên tại mặt bằng để đảm bảo phản ứng nhanh với các vấn đề có thể xảy ra, chẳng hạn như rò rỉ không khí do phá hoại. Tất cả chúng được lắp đặt trong một hộp điều khiển rất nhỏ.

Cấu trúc đệm khí ứng dụng ETFE ngày càng được ứng dụng rộng rãi hơn bởi các kiến trúc sư dần am hiểu về nguyên tắc của loại vật liệu này, ví dụ như công trình tiêu biểu là trạm chờ xe buýt Tây Bắc. Và khi nó trở thành loại sản phẩm theo xu hướng thì các yêu cầu về thiết kế, hệ thống bơm và kiểm soát khí sẽ trở nên tham vọng hơn. Vậy loại vật liệu này liệu sẽ phát triển ra sao?

Ứng Dụng ETFE Trong Tương Lai

Ứng dụng ETFE đã và đang phát triển rất nhanh chóng. Trong ba mươi năm, chúng từ một loại vật liệu sáng tạo đến trở thành một loại vật liệu được tìm kiếm nhiều trong ngành công nghiệp vật liệu xây dựng.

Nhưng có rất nhiều sự phát triển phải được thực hiện. Các thành phần của ETFE như một vật liệu xây dựng dài hạn sẽ nằm trong sự phát triển của các lớp phủ công nghệ cao và phương pháp in ấn khác nhau, nó sẽ điều chỉnh được không chỉ độ trong mờ mà cả tính chất cách nhiệt và cách âm của vải kỹ thuật.

Bằng cách tăng số lượng các lớp và bằng cách kết hợp các nanogel có thể tăng các tính chất cách nhiệt của việc ứng dụng ETFE. Việc sử dụng nó trong nội thất vẫn chưa được khám phá hết một phần do thiếu tính chất hấp thụ âm thanh. 

Một ưu điểm cạnh tranh của ứng dụng ETFE tại những nơi ồn ào truyền thống như phòng thể thao, bể bơi là giúp hấp thu tiếng ồn trực tiếp trên mái (làm bằng vật liệu ETFE) và thoát ra ngoài. 

Tuy nhiên, để loại trừ hẵn tiếng ồn, ví dụ sân bay, tiếng ồn giao thông bên ngoài và mưa lớn hay mưa đá, thì hiện tại ứng dụng ETFE đang cố gắng hoàn thiện. Mặt khác, các hệ thống chống ồn đang được tích hợp vào các cấu trúc bên ngoài với kết quả tích cực, cho thấy chúng có nhiều tiềm năng để cải thiện tiếng ồn.

một công trình ứng dụng ETFE tiêu biểu

Các nhà nghiên cứu đang chạy một chương trình thử nghiệm tích cực để phát triển lớp phủ phản xạ hồng ngoại, cho phép các hệ thống ứng dụng ETFE đa lớp truyền ánh sáng vẫn nhìn thấy được nhưng chặn (cách nhiệt) các tia hồng ngoại. 

Các hệ thống bạt căng ETFE hiện tại có mức độ cách nhiệt tương tự như các sản phẩm kính thông thường, vì vậy việc thay thế là hoàn toàn có giá trị. Tất cả những phát triển này sẽ ứng dụng ETFE vào các lĩnh vực sản phẩm rộng hơn.

Trên thế giới, rõ ràng là không thiếu các kiến trúc sư, nhà thiết kế và nhà thầu muốn chỉ định ứng dụng vật liệu ETFE trong các dự án của họ. Nhu cầu rất cao và các bản phác thảo ý tưởng ngày càng trở nên mạo hiểm hơn, liên tục tìm hiểu và thực thi ý tưởng thành hiện thực. 

Các ứng dụng ETFE vẫn còn trong giai đoạn nghiên cứu và tìm hiểu thêm, nhưng đây là thời điểm thú vị và có nhiều tiềm năng hơn để khai thác. Nó tiếp tục mở ra những chân trời mới cho các kiến trúc sư và nhà thiết kế, đảm bảo rằng vật liệu này sẽ còn phát triển rực rỡ trong phạm vi kiến trúc ở tương lai gần.

Flexiiform | Tensile Fabric | Membrane Structure | Design and Build 1995

Địa chỉ: 42 Nguyễn Hiền, P.4, Q.3, TPHCM

Email: xinchao@flexiiform.vn

Website: https://flexiiform.vn

Các đối tác

Bài viết về dự án

ứng dụng màng căng trong kiến trúc hiện đại 2

Hội Thảo Chuyên Đề Tensile Fabric đầu tiên ở Việt Nam

Buổi hội thảo với chuyên đề Tensile Fabric với chủ đề: “ỨNG DỤNG MÀNG CĂNG TRONG KIẾN TRÚC HIỆN ĐẠI” sẽ được diễn ra tại phòng 101 – Trường Đại học Kiến trúc Đà Nẵng vào lúc 14:30 pm – ngày 20/3/2021 và phát lại trên fanpage của Flexiiform, các bạn hãy cùng chờ đón buổi chia sẻ đầy hứa hẹn và thú vị này nhé.

Xem chi tiết »
mái che sân bóng bạt căng Flexiiform D1

4 Loại Mái Che Sân Bóng Bạt Căng Flexiiform Hiện Đại Và Đẳng Cấp​

Mái che sân bóng luôn là yếu tố không thể thiếu trong hạng mục thiết kế cho trường học, bởi ngoài công năng che chắn, mái che sân bóng còn góp phần tạo dựng hình ảnh khuôn viên trường. Vì vậy, để có thể lựa chọn được một dạng mái che cấu trúc nhẹ, linh hoạt, hình thức độc đáo mới lạ, nhưng vẫn đảm bảo được trọn vẹn chức năng bao che vốn có, thì hình thức mái che sân bóng bạt căng Flexiiform là một lựa chọn đúng đắn và phù hợp.

Xem chi tiết »

Xem nhiều

nhà phao chống lũ dạng bạt và dạng truyền thống

Nhà Phao Chống Lũ Dạng Bạt Flexiiform

Nhà phao chống lũ dạng bạt là loại hình kiến trúc cộng đồng, có mô hình nhỏ gọn, đáp ứng đủ chức năng sinh hoạt cần thiết, giúp người dân chống chọi với lũ lụt.

Xem chi tiết »