Hva om du kunne bo i et glasshus, som det moderne Farnsworth House designet av Mies van der Rohe eller Philip Johnsons ikoniske hjem i Connecticut? Disse husene fra midten av det 20. århundre var futuristiske for sin tid, omkring 1950. I dag skapes futuristisk arkitektur med et glasserstatning som heter Ethylene Tetrafluoroethylene eller ganske enkelt ETFE.
ETFE har blitt et svar på bærekraftig bygging, et menneskeskapt materiale som respekterer naturen og tjenestene menneskelige behov samtidig. Du trenger ikke å kjenne til polymervitenskap for å få et inntrykk av dette materialets potensiale. Bare se på disse bildene.
Eden-prosjektet i Cornwall, England var en av de første strukturene bygget med ETFE, en syntetisk fluorkarbonfilm. Den britiske arkitekten Sir Nicholas Grimshaw og hans gruppe på Grimshaw Architects så for seg arkitekturen av såpebobler for best å uttrykke organisasjonens oppdrag, som er dette:
Grimshaw Architects tegnet "Biome-bygningene" i lag. Fra utsiden ser besøkende store sekskantrammer som holder gjennomsiktig ETFE. Innvendig rammer ytterligere et lag med sekskanter og trekanter ETFE. "Hvert vindu har tre lag med disse utrolige greiene, oppblåst for å lage en to meter dyp pute," beskriver nettstedene til Eden Project. "Selv om ETFE-vinduene våre er veldig lette (mindre enn 1% av det tilsvarende glassområdet), er de sterke nok til å ta vekten av en bil." De kaller ETFE sin "klamfilm med holdning."
ETFE ble først eksperimentert med som takmateriale - et trygt valg. I taket "Skyroom" som er vist her, er det liten visuell forskjell mellom ETFE-taket og friluft - med mindre det regner.
Hver dag oppfinner arkitekter og designere nye måter å bruke etylen-tetrafluoroetylen på. ETFE har blitt brukt som ett lag, gjennomsiktig takmateriale. Kanskje mer interessant er at ETFE er lagdelt i to til fem lag, som filyldeig, sammensveiset for å lage "puter."
Publikums første blikk på ETFE-arkitektur kan ha vært OL i sommer 2008 i Beijing, Kina. Internasjonalt fikk folk en nærmere titt på det vanvittige bygget som ble reist for svømmerne. Det som ble kjent som vannkuben var en bygning laget med innrammede ETFE-paneler eller puter.
ETFE-bygninger kan ikke kollapser som tvillingtårnene 9.-11. Uten betong til pannekake fra gulv til gulv, er det mer sannsynlig at metallstrukturen blåser bort bøyd av ETFE-seil. Vær trygg på at disse bygningene er godt forankret til jorden.
Da vannkuben ble bygget for OL i Beijing i 2008, kunne tilfeldige observatører se ETFE-putene synke. Det er fordi de er installert i lag, vanligvis 2 til 5, og under trykk med en eller flere inflasjonsenheter.
Et godt eksempel på denne designfleksibiliteten er Media-TIC-bygning (2010) i Barcelona, Spania. Som Water Cube er Media-TIC også designet som en kube, men to av de ikke-solfylte sidene er glass. På de to solfylte sørlige eksponeringene valgte designerne en rekke forskjellige typer puter som kan justeres etter hvert som solens intensitet endres.
National Aquatics Center i Beijing, Kina, viste verden at et lett byggemateriale som ETFE er strukturelt gjennomførbart for massivt interiør som kreves for de tusenvis av olympiske tilskuere.
Water Cube var også en av de første "hele bygningens lysshow" for de olympiske utøverne og verden som fikk se. Animert belysning er innebygd i designet, med spesielle overflatebehandlinger og datastyrte lys. Materialet kan tennes på overflaten fra utsiden eller bakgrunnsbelyst fra interiøret.
Det sveitsiske arkitekturlaget av Jacques Herzog og Pierre de Meuron var noen av de første arkitektene som designet spesielt med ETFE-paneler. Allianz Arena ble unnfanget for å vinne en konkurranse i 2001-2002. Det ble bygget fra 2002-2005 for å være hjemmearenaen for to europeiske fotballag (amerikansk fotball). I likhet med andre idrettslag har de to hjemmelagene som bor i Allianz Arena lagfarger - forskjellige farger - slik at stadion kan tennes i fargene til hvert lag.
Det ser kanskje ikke ut som det fra bakkenivå, men Allianz Arena er et friluftsstadion med tre seter. Arkitektene hevder at "hver av de tre lagene er så nær spillefeltet som mulig." Med 69.901 seter under dekselet til ETFE ly, arkitektene modellerte sportsstadion etter Shakespeares Globe Theatre - "tilskuere sitter rett ved siden av handlingen plass."
De fleste fluorpolymermaterialer er kjemisk like. Mange produkter markedsføres som "membranmateriale" eller "vevd stoff" eller "film." Deres egenskaper og funksjoner kan være litt forskjellige. Birdair, en entreprenør som spesialiserer seg på strekkarkitektur, beskriver PTFE eller polytetrafluoroetylen som "en teflon®-belagt vevd glassfibermembran. "Det har vært det beste materialet for mange strekkarkitektur prosjekter, som Denver, Colorado flyplass og den gamle Hubert H. Humphrey Metrodome i Minneapolis, Minnesota.
Minnesota kan få kraftig forkjølelse i amerikansk fotballsesong, så deres sportsstadier er ofte innelukket. Allerede tilbake i 1983 erstattet Metrodome det friluft Metropolitan Stadium som var blitt bygget i 1950-årene. Metrodome-taket var et eksempel på strekkarkitektur, ved bruk av et stoff som berømt kollapset i 2010. Selskapet som hadde installert stofftaket i 1983, Birdair, erstattet den med PTFE-glassfiber etter at snøen og isen fant sitt svake sted.
I 2014, det PTFE-tak ble brakt ned for å legge til rette for et helt nytt stadion. På dette tidspunktet ble ETFE brukt til idrettsstadier på grunn av sin større styrke enn PTFE. I 2016 fullførte HKS arkitekter U.S. Bank Stadium, designet med sterkere ETFE-taktekking.
Norman Foster + Partnere fikk i oppdrag å opprette et samfunnssenter for Astana, hovedstaden i Kasakhstan. Det de opprettet ble en Guinness verdensrekord - verdens høyeste strekkonstruksjon. Den 150 meter høye foten er den rørformede stålrammen og nettet av kabelnett som et teltform - tradisjonell arkitektur for det historisk nomadiske landet. Khan Shatyr oversettes som Teltet til Khan.
Khan Shatyr Entertainment Center er veldig stort. Teltet dekker 10000 kvadratmeter. På innsiden, beskyttet av tre lag ETFE, kan publikum handle, jogge, spise på forskjellige restauranter, fange en film og til og med ha det gøy i et badeland. Den massive arkitekturen ville ikke vært mulig uten styrken og lettheten til ETFE.
I 2013 Fosters selskap fullførte SSE Hydro, et forestillingssted, i Glasgow, Skottland. Som mange av de moderne ETFE-bygningene ser det veldig normalt ut om dagen, og er fylt med lyseffekter om natten. Khan Shatyr Entertainment Center er også tent om natten, men det er Fosters design som er den første i sitt slag for ETFE-arkitektur.