Hãy thử hình dung có một loại vật liệu dạng màng mỏng như film, trong suốt mà có thể bao bọc cả một sân vận động, khu vui chơi giải trí, hay thậm chí cả một khu sinh thái rộng 30.000m2. Khi mới nghe đến vật liệu này, tôi cứ nghĩ nó chỉ có trong những bộ phim viễn tưởng. Với thứ màng mỏng tính bằng micro mét, lại có thể chịu đựng được ở ngoài trời? Nếu bạn cũng thấy điều đó thú vị và bất ngời thì hãy cùng tôi tìm hiểu vật liệu ETFE.

vat lieu ETFE 1
Mái vòm khổng lồ với vật liệu siêu nhẹ ETFE

Khám phá những công trình nổi tiếng khắp thế giới được làm từ vật liệu ETFE

ETFE được phát minh bởi tập đoàn DuPont Mỹ từ những năm 1970. DuPond đã phát minh ra một loại polymer từ fluorocarbon và đặt tên là Ethylene Tetrafluorothylene (viết tắt là ETFE), được dùng làm chất liệu cách nhiệt trong ngành hàng không. Tuy nhiên DuPont lại không quan tâm đến việc giới thiệu chúng cho giới kiến trúc sư. Chỉ cho đến khi một sinh viên gốc Đức có tên Stefan Lehnert tìm thấy những đặc tính tuyệt vời của ETFE như: trong suốt, có khoảng chịu nhiệt rộng, có khả năng tự làm sạch và dễ dàng thay đổi kết cấu có thể ứng dụng cho ngành xây dựng. Lehnert thành lập công ty có tên Vector Foiltec năm 1982, một công ty thiết kế xây dựng chuyên phát triển dòng vật liệu này.

Và vật liệu ETFE thực sự được biết đến khi một mái rạp trong sở thú Arnheim (Hà Lan) sử dụng vật liệu này. Kể từ đó, chúng nổi tiếng khắp châu Âu và được sử dụng rộng rãi. Trong thập niên 1990 vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong các công trình trường học, bệnh viên, hội trường triển lãm, thảo cầm viên trên khắp Anh và Đức.

Công trình: Khu phức hợp sinh thái Eden ở Cornwall – Anh

Một công trình được coi như là tuyệt tác kiến trúc. Khu phức hợp sinh thái Eden tại Anh được xây dựng bằng vật liệu ETFE. Với diện tích bao phủ lên đến 30.000m2, bao phủ toàn bộ hệ sinh thái bên trong. Công trình đánh dấu sự xuất hiện đầy mạnh mẽ  của ETFE. Thêm một lần nữa, loại vật liệu này khẳng định chúng có những ưu điểm vượt trội cho công trình lớn ngoài trời. Đó là khả năng tự làm sạch, khoảng chịu nhiệt rộng, giảm 60% chi phí lắp đặt so với kính ở các công trình phức hợp.

vật liệu ETFE 3
Khu phức hợp sinh thái Eden – Anh

Công trình: Trung tâm thể thao dưới nước Trung Quốc – China National Aquatics Center

Nằm ngay bên cạnh Sân vận động tổ chim nổi tiếng tại Bắc Kinh. Trung tâm thể thao dưới nước quốc tế Bắc Kinh cũng nổi tiếng không kém. Bao bọc toàn bộ trung tâm thể thao phức hợp dưới nước là vật liệu hoàn toàn mới. Một lớp vật liệu mỏng nhẹ nhưng lại có thể chịu được nhiệt độ ngoài trời và các tác động thời tiết. Toàn bộ bên ngoài được bao bọc bởi hệ khung thép, sau đó là lớp ETFE loại có đệm khí. Chính lớp đệm khí này giúp cho ETFE có tính bề và chịu lực tốt hơn. Hơn nữa, cộng với độ mỏng của vật liệu ánh sáng có thể dễ dàng xuyên qua. Chính điều này đem lại cho công trình trên thêm phần độc đáo.

vật liệu ETFE
Trung tâm thể thao dưới nước quốc gia – Bắc Kinh, Trung Quốc

Công trinh mặt dựng và mái che nhà ga tại Anaheim – Hoa Kỳ, năm 2014

Tiếp theo phải kể đến đó chính là công trình chúng ta nhìn thấy ở đầu bài viết. Đó chính là một nhà ga công cộng tại Anaheim, Hoa Kỳ. Được xây dựng vào năm 2014. Toàn bộ phần mặt dựng và mái che được làm từ hệ khung thép và bao phủ lên toàn bộ diện tích 5,757m2 là lớp ETFE  ” mỏng manh”.

Vật liệu ETFE 5
Mái che nhà ga tại Hoa Kỳ

Ưu điểm của tấm màng ETFE trong thiết kế, lắp đặt ngày nay

Được biết đến như một loại vật liệu xây dựng mỏng và nhẹ nhất có thể lợp mái ngoài trời. ETFE chưa bao giờ làm giới kiến trúc thất vọng. Với độ dày chỉ tính bằng micro mét, trọng lượng chỉ bằng 1/100 so với kính. Nhưng lại có thể chịu được khoảng nhiệt rộng. Hãy xem qua vài thông số ấn tượng này:

  • Độ dày : ~ 250 µm
  • Bề ngang: 2000mm
  • Độ chịu nhiệt: -200~+150°C
  • Cân nặng, trọng lượng: 437g/m2
  • Sức căng bề mặt – Tensile Strength : > 40 Mpa
  • Chống cháy: mức B1

Xem thêm ưu điểm, lợi ích của dòng vật liệu này tại bài viết sau:
>>>>> Bạn có từng biết đến vật liệu màng căng ETFE trong kiến trúc

>>>>> Khám phá 5 công trình nói lên sức mạnh của dòng vật liệu màng căng ETFE

Với những con số ấn tượng này, ngày này vật liệu ETFE hứa hẹn như một loại vật liệu hoàn hảo để thay thế cho kính tại các công trình ngoài trời. Theo tính toán, việc sử dụng ETFE có thể giảm 10% chi phí lắp đặt đối với công trình đơn giản. Và giảm đến 60% chi phí lắp đặt đối với các công trình phức tạp. Chỉ với tưng đó ưu điểm chắc chắn bạn sẽ muốn sử dụng loại vật liệu này ngay cho các công trình sắp tới.