Architettura ETFE: un viaggio fotografico

E se potessi vivere in una casa di vetro, come la moderna Farnsworth House progettata da Mies van der Rohe o l'iconica casa di Philip Johnson nel Connecticut? Quelle case della metà del XX secolo erano futuristiche per il loro tempo, intorno al 20. Oggi, l'architettura futuristica viene creata con un sostituto del vetro chiamato etilene tetrafluoroetilene o semplicemente ETFE.

L'ETFE è diventata una risposta all'edilizia sostenibile, un materiale artificiale che rispetta la natura e allo stesso tempo serve i bisogni umani. Non è necessario conoscere la scienza dei polimeri per avere un'idea del potenziale di questo materiale. Dai un'occhiata a queste fotografie.

Eden Project, 2000

Technician on Rope Descends ETFE Bubbles of the Eden Project in Cornovaglia, Inghilterra.
Foto di Matt Cardy / Getty Images News / Getty Images (ritagliata)

L'Eden Project in Cornovaglia, in Inghilterra, è stata una delle prime strutture costruite con ETFE, un film sintetico di fluorocarburo. L'architetto britannico Sir Nicholas Grimshaw e il suo gruppo presso Grimshaw Architects hanno immaginato l'architettura delle bolle di sapone per esprimere al meglio la missione dell'organizzazione, che è questa:

"L'Eden Project collega le persone tra loro e con il mondo vivente".

Grimshaw Architects ha progettato gli "edifici Biome" a strati. Dall'esterno, il visitatore vede grandi cornici esagonali che reggono ETFE trasparente. All'interno, un altro strato di esagoni e triangoli incornicia l'ETFE. "Ogni finestra ha tre strati di questa roba incredibile, gonfiati per creare un cuscino profondo due metri", descrivono i siti web di Eden Project. "Sebbene i nostri finestrini in ETFE siano molto leggeri (meno dell'1% dell'area equivalente del vetro), sono abbastanza resistenti da sopportare il peso di un'auto". Chiamano il loro ETFE "pellicola trasparente con atteggiamento". 

Skyroom, 2010

Tetto in ETFE su Skyroom di David Kohn Architects.
Foto di Will Pryce / Passage / Getty Images

L'ETFE è stato sperimentato per la prima volta come materiale di copertura: una scelta sicura. Nella "Skyroom" sul tetto mostrato qui, c'è poca differenza visiva tra il tetto in ETFE e l'aria aperta, a meno che non stia piovendo.

Ogni giorno architetti e designer inventano nuovi modi per utilizzare l'etilene tetrafluoroetilene. L'ETFE è stato utilizzato come materiale di copertura trasparente monostrato. Forse più interessante, l'ETFE è stratificato da due a cinque strati, come la pasta fillo, saldati insieme per creare "cuscini".

Olimpiadi di Pechino 2008

Centro acquatico nazionale in costruzione a Pechino, Cina nel 2006.
Foto di Pool / Getty Images News / Getty Images

Il primo sguardo del pubblico all'architettura ETFE potrebbe essere stato i Giochi olimpici estivi del 2008 a Pechino, in Cina. A livello internazionale, le persone hanno potuto osservare da vicino il folle edificio in costruzione per i nuotatori. Quello che divenne noto come il Water Cube era un edificio realizzato con pannelli o cuscini in ETFE incorniciati.

Gli edifici dell'ETFE non possono crollare come le Torri Gemelle dell'9 settembre. Senza cemento a frittella da pavimento a pavimento, è più probabile che la struttura metallica venga spazzata via sostenuta dalle vele in ETFE. Stai certo che questi edifici sono saldamente ancorati alla terra.

Cuscini in ETFE sul Water Cube

Cuscini in ETFE cadenti sulla facciata del Water Cube a Pechino, Cina.
Foto di China Photos / Getty Images Sport / Getty Images (ritagliata)

Mentre il Water Cube veniva costruito per le Olimpiadi di Pechino 2008, gli osservatori casuali hanno potuto vedere i cuscini ETFE abbassarsi. Questo perché sono installati a strati, solitamente da 2 a 5, e pressurizzati con una o più unità di gonfiaggio.

L'aggiunta di ulteriori strati di foglio di ETFE a un cuscino consente inoltre di controllare la trasmissione della luce e il guadagno solare. I cuscini multistrato possono essere costruiti per incorporare strati mobili e stampa intelligente (offset). Pressurizzando alternativamente le singole camere all'interno del cuscino, possiamo ottenere la massima ombreggiatura o un'ombreggiatura ridotta come e quando richiesto. In sostanza questo significa che è possibile creare una pelle dell'edificio che è reattiva all'ambiente attraverso i cambiamenti climatici. - Amy Wilson per Architen Landrell

Un buon esempio di questa flessibilità progettuale è l'edificio Media-TIC (2010) a Barcellona, ​​in Spagna. Come il Water Cube, anche Media-TIC è progettato come un cubo, ma due dei suoi lati non soleggiati sono in vetro. Sulle due soleggiate esposizioni meridionali, i progettisti hanno scelto una serie di diversi tipi di cuscini che possono essere regolati al variare dell'intensità del sole.

Fuori dal Beijing Water Cube

Il National Aquatics Centre Water Cube illuminato di notte, Pechino, Cina.
Foto di Emmanuel Wong / Getty Images News / Getty Images

Il National Aquatics Centre di Pechino, in Cina, ha mostrato al mondo che un materiale da costruzione leggero come l'ETFE è strutturalmente fattibile per enormi interni richiesti per le migliaia di spettatori olimpici.

Il Water Cube è stato anche uno dei primi "spettacoli di luci di tutto l'edificio" che gli atleti olimpici e il mondo hanno visto. L'illuminazione animata è integrata nel design, con speciali trattamenti superficiali e luci computerizzate. Il materiale può essere illuminato in superficie dall'esterno o retroilluminato dall'interno.

Allianz Arena, 2005, Germania

Allianz Arena, Monaco, Germania, 2005, Herzog & de Meuron Architects.
Lutz Bongarts / Getty Images (ritagliate)

Il team di architettura svizzero di Jacques Herzog e Pierre de Meuron sono stati alcuni dei primi architetti a progettare specificamente con pannelli ETFE. L'Allianz Arena è stata concepita per vincere una competizione nel 2001-2002. È stato costruito tra il 2002 e il 2005 per ospitare due squadre di calcio europee (calcio americano). Come altre squadre sportive, le due squadre di casa che abitano l'Allianz Arena hanno colori di squadra - colori diversi - in modo che lo stadio possa essere illuminato con i colori di ciascuna squadra.

All'interno dell'Allianz Arena

All'interno di Allianz Arena Sotto il tetto di ETFE.
Foto di Sandra Behne / Bongarts / Getty Images

Potrebbe non sembrare dal livello del suolo, ma l'Allianz Arena è uno stadio all'aperto con tre livelli di posti a sedere. Gli architetti affermano che "ciascuno dei tre livelli è il più vicino possibile al campo di gioco". Con 69,901 posti a sedere sotto la copertura del rifugio ETFE, gli architetti hanno modellato lo stadio sportivo sul Globe Theatre di Shakespeare: "gli spettatori si siedono proprio accanto al luogo in cui si svolge l'azione".

US Bank Stadium, 2016, Minneapolis, Minnesota

Tetto in ETFE del 2016 US Bank Stadium di Minneapolis, Minnesota.
Foto di Hannah Foslien / Getty Images Sport / Getty Images

La maggior parte dei materiali fluoropolimeri sono chimicamente simili. Molti prodotti sono commercializzati come "materiale membrana" o "tessuto" o "pellicola". Le loro proprietà e funzioni potrebbero essere leggermente diverse. Birdair, un imprenditore specializzato in architettura di trazione, descrive PTFE o politetrafluoroetilene come "una membrana in fibra di vetro tessuta rivestita in Teflon®". È stato il materiale di riferimento per molti progetti di architettura di trazione, come l'aeroporto di Denver, Colorado e il vecchio Hubert H. Humphrey Metrodome a Minneapolis, Minnesota.

Il Minnesota può diventare molto freddo durante la stagione del football americano, quindi i loro stadi sportivi sono spesso chiusi. Nel lontano 1983, il Metrodome ha sostituito il Metropolitan Stadium all'aperto che era stato costruito negli anni '1950. Il tetto del Metrodome era un esempio di architettura di trazione, utilizzando un tessuto che è famoso crollato nel 2010. L'azienda che aveva installato il tetto in tela nel 1983, Birdair, lo ha sostituito con fibra di vetro PTFE dopo che la neve e il ghiaccio hanno trovato il suo punto debole.

Nel 2014, quel tetto in PTFE è stato abbattuto per far posto a uno stadio nuovo di zecca. A questo punto, l'ETFE veniva utilizzato per gli stadi sportivi, a causa della sua maggiore resistenza rispetto al PTFE. Nel 2016, gli architetti HKS hanno completato lo stadio US Bank, progettato con la più robusta copertura in ETFE.

Khan Shatyr, 2010, Kazakistan

Khan Shatyr Entertainment Center progettato da Norman Foster ad Astana, la capitale del Kazakistan.
Foto di John Noble / Lonely Planet Images / Getty Images

Norman Foster + Partners è stato incaricato di creare un centro civico per Astana, la capitale del Kazakistan. Ciò che hanno creato è diventato un record mondiale da Guinness: la tensostruttura più alta del mondo. A 492 piedi (150 metri) di altezza, il telaio tubolare in acciaio e la rete di cavi formano la forma di una tenda: architettura tradizionale per il paese storicamente nomade. Khan Shatyr si traduce come la tenda del Khan.

Il Khan Shatyr Entertainment Center è molto grande. La tenda copre 1 milione di piedi quadrati (100,000 metri quadrati). All'interno, protetto da tre strati di ETFE, il pubblico può fare acquisti, fare jogging, mangiare in vari ristoranti, guardare un film e persino divertirsi in un parco acquatico. L'architettura massiccia non sarebbe stata possibile senza la forza e la leggerezza dell'ETFE.

Nel 2013 la compagnia di Foster ha completato la SSE Hydro, un luogo per spettacoli, a Glasgow, in Scozia. Come molti degli edifici contemporanei in ETFE, sembra molto normale durante il giorno ed è pieno di effetti di luce di notte. Anche il Khan Shatyr Entertainment Center è illuminato di notte, ma è il design di Foster il primo nel suo genere per l'architettura ETFE.

fonti

• Architecture at Eden, http://www.edenproject.com/eden-story/behind-the-scenes/architecture-at-eden
• Birdair. Tipi di strutture a membrana di trazione. http://www.birdair.com/tensile-architecture/membrane
• Foster + Partners. Progetto: Khan Shatyr Entertainment Center Astana, Kazakistan 2006 - 2010. http://www.fosterandpartners.com/projects/khan-shatyr-entertainment-centre/
• Herzog & de Meuron. Progetto: 2005 Allianz Arena Project. https://www.herzogdemeuron.com/index/projects/complete-works/201-225/205-allianz-arena.html
• Seabright, Gordon. Eden Project Sustainability Project. edenproject.com, novembre 2015 (PDF)
• Wilson, Amy. Foglio di ETFE: una guida al design. Architen Landrell, 11 febbraio 2013, http://www.architen.com/articles/etfe-foil-a-guide-to-design/, http://www.architen.com/wp-content/uploads/architen_files /ce4167dc2c21182254245aba4c6e2759.pdf