ETFE paneli osvajaju lakoćom: Top zamjena za staklo već je na slavnim građevinama od Münchena do New Yorka

Na prvi pogled izgledaju poput golemih prozirnih jastuka, no iza neobične pojave krije se materijal koji je arhitektima otvorio potpuno nove mogućnosti oblikovanja. ETFE paneli izrađuju se od etilen-tetrafluoretilena, iznimno laganog i izdržljivog plastičnog materijala koji propušta svjetlost. U graditeljstvu se najčešće koristi za izradu prozirnih i poluprozirnih krovova i pročelja, posebno ondje gdje može biti zamijena za staklo koje je znatno teže. 

Jedna od njegovih najvećih prednosti u odnosu na staklo upravo je mala masa, zbog čega je posebno zanimljiv kod građevina s velikim krovovima i pročeljima. Može se koristiti kao membrana, ali najprepoznatljivije su izvedbe u obliku pneumatskih jastuka, kod kojih se između više slojeva tanke ETFE folije održava tlak zraka.

Takvi elementi omogućuju prolazak velike količine svjetlosti, a pritom su znatno lakši od usporedivih staklenih površina. Primjerice, neki od njih imaju manje od jedan posto mase ekvivalentne površine stakla. Zbog toga ETFE svakako nije univerzalna zamjena za staklo, ali kod velikih i laganih ovojnica može biti iznimno zanimljiva alternativa.

Samo 0,2 milimetra

Koliko ETFE može biti lagan možda najbolje pokazuju podaci s jednog od najpoznatijih stadiona na svijetu. ETFE folija korištena na Allianz Areni u Münchenu debela je samo 0,2 milimetra i teži 350 grama po četvornom metru. Prema službenim podacima stadiona, njezina propusnost vidljive svjetlosti iznosi 93 posto, dok je propusnost UV zračenja 95 posto.

Na krovu je materijal transparentan, dok je na ostatku fasade korištena translucentna bijela varijanta. Upravo mogućnost postizanja različitih stupnjeva transparentnosti dala je arhitektima dodatnu slobodu u oblikovanju ovojnice.

Svakako treba istaknuti da mala masa ETFE-a omogućuje projektiranje lakših nosivih konstrukcija nego što bi to bilo moguće s teškim staklenim plohama. Materijal tako istodobno ima tehničku i izrazito snažnu estetsku funkciju.

'Rajski vrt' kao ikona

Jedna od građevina koja je ETFE učinila prepoznatljivim široj javnosti svakako je Eden Project u Cornwallu. Njegovi golemi biomi izgledaju poput skupine mjehurića položenih u krajolik nekadašnjeg rudnika, a njihove transparentne površine nisu izvedene od stakla, nego upravo od ETFE-a.

Svaki transparentni element sastoji se od tri sloja ETFE-a napuhana tako da tvore jastuk dubok približno dva metra. Eden Project navodi da takvi elementi imaju manje od jedan posto mase koju bi imala jednaka površina stakla, ali su dovoljno čvrsti da podnesu težinu automobila.

ETFE ovdje također propušta UV svjetlost, što je posebno važno za biljke koje rastu unutar bioma. Materijal ima i vrlo glatku, neprianjajuću površinu zbog koje Eden svoje ETFE elemente opisuje kao samočisteće. Upravo je spoj male mase, transparentnosti i mogućnosti prekrivanja velikih raspona omogućio nastanak karakterističnih kupola koje su danas zaštitni znak kompleksa.

Eden Projcet | foto: Hufton + Crow / Grimshaw Architects

Stadion omotan u 2.874 jastuka

ETFE je potpuno drukčiju ulogu dobio na već spomenutoj Allianz Areni u Münchenu, koju su projektirali Herzog & de Meuron. Krov i fasadu stadiona čine čak 2.874 romboidna pneumatska panela od ETFE folije, koji zajedno prekrivaju oko 66.500 četvornih metara. Pojedinačni elementi imaju površinu između 7,6 i 40,7 četvornih metara, a čak 1.380 panela nestandardnog je oblika.

Upravo napuhana ovojnica daje stadionu karakterističan mekan izgled koji se snažno razlikuje od uobičajenih masivnih stadionskih fasada. ETFE omogućuje da ovojnica propušta svjetlost, dok se translucentni dio fasade može vizualno transformirati rasvjetom.

Tako materijal nije samo zaštitni sloj građevine, nego jedan od glavnih nositelja njezina arhitektonskog identiteta. Allianz Arena odličan je primjer kako izbor materijala može gotovo potpuno definirati izgled velike javne građevine.

ETFE ovojnica Allianz Arene u Münchenu | foto: Christoph Michels / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0

Vodena kocka od 4.000 mjehurića

Jedan od najspektakularnijih primjera primjene ETFE-a nalazi se u Pekingu. National Aquatics Center, poznatiji kao Water Cube, izgrađen je za Olimpijske igre 2008. godine, a njegova fasada izgleda poput goleme skupine mjehurića vode. Iza organskog izgleda krije se precizno projektirana čelična prostorna konstrukcija čija je geometrija inspirirana strukturom mjehurića sapunice, odnosno Weaire-Phelanovom geometrijom.

Prema podatci Pekinškog ured za kulturu i turizam vanjska ovojnica sastoji se od približno 4.000 ETFE mjehurića, od kojih pojedini dosežu više od devet metara u promjeru. Prema podacima pekinškog ureda za kulturu i turizam, riječ je o više od 100.000 četvornih metara ETFE jastuka, ukupne debljine samo oko 0,2 milimetra. ETFE ovojnica omogućuje veći prodor svjetlosti i topline od tradicionalnog stakla te je povezana sa smanjenjem energetskih troškova od oko 30 posto. Water Cube tako je jedan od najboljih primjera u kojem materijal nije samo obloga fasade, nego izravno proizlazi iz osnovnog arhitektonskog koncepta građevine.

ETFE ovojnica ovdje omogućuje veći prodor svjetlosti i topline od tradicionalnog stakla te je povezana sa smanjenjem energetskih troškova od oko 30 posto. Water Cube tako je jedan od najboljih primjera u kojem materijal nije samo obloga fasade, nego izravno proizlazi iz osnovnog arhitektonskog koncepta građevine.

National Aquatics Center – Water Cube | foto: Lascar / Wikimedia Commons / CC BY 2.0

Divovski jastuci u New Yorku

Možda još neobičniju primjenu ETFE-a ima The Shed u New Yorku, kulturni centar čija se vanjska ovojnica može fizički pomicati. Građevinu su projektirali Diller Scofidio + Renfro u suradnji s Rockwell Groupom, a golema pomična čelična konstrukcija po tračnicama se izvlači preko susjednog prostora kako bi se prema potrebi povećala površina kulturnog centra.

Čelični diagrid pomične konstrukcije obložen je translucentnim pneumatskim jastucima od ETFE-a. Prema službenim podacima The Sheda, pojedini ETFE paneli dugi su gotovo 21 metar, zbog čega pripadaju među najveće ikada proizvedene elemente te vrste. Materijal je u ovom slučaju bio posebno pogodan upravo zbog male mase pomične ovojnice.

The Shed navodi da ETFE pruža toplinska svojstva izolacijskog stakla uz samo dio njegove mase te da može izdržati vjetrove orkanske snage. Cijela pomična konstrukcija može se razvući ili ponovno sklopiti za približno pet minuta, pokazujući koliko lagana ovojnica može promijeniti samu ideju arhitekture.

The Sheda | foto: Kidfly182 / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

Zašto ETFE, a ne staklo?

Upravo usporedba sa staklom najbolje pokazuje zašto arhitekti posežu za ETFE-om. Kod Eden Projecta ETFE elementi imaju manje od jedan posto mase usporedive staklene površine, dok The Shed navodi da njegova ovojnica postiže toplinska svojstva izolacijskog stakla uz samo dio njegove mase.

Na Allianz Areni folija debljine svega 0,2 milimetra propušta 93 posto vidljive svjetlosti, a njezina masa iznosi tek 350 grama po četvornom metru. ETFE također omogućuje stvaranje pneumatskih jastuka različitih oblika i dimenzija, zbog čega se može prilagoditi geometrijama koje bi sa staklom bilo znatno teže ili masivnije izvesti. Upravo zato posebno dobro funkcionira na stadionima, biomima, velikim atrijima i drugim građevinama kod kojih su presudni mala masa, transparentnost i veliki rasponi.

To ipak ne znači da je ETFE bolji od stakla u svakoj situaciji jer izbor ovojnice ovisi o konstrukcijskim, toplinskim, akustičkim, protupožarnim i drugim zahtjevima konkretnog projekta. Preciznije ga je zato opisati kao alternativu staklu za specifične vrste laganih i transparentnih građevinskih ovojnica.