El ETFE en arquitectura
Láminas transparentes de copolímero modificado de etileno y tetrafluoruro de etileno transformadas termoplásticamente.
Las modernas construcciones tipo membrana constituyen un nuevo sistema para cubrir grandes superficies, por ejemplo pabellones, de manera ligera, y transparente. Para ello, ha sido necesario desarrollar láminas especiales dotadas de características extraordinarias, capaces de soportar importantes esfuerzos mecánicos (es decir, el desgarro y el impacto del granizo), ser de difícil combustibilidad de acuerdo con lo exigido en el sector de la construcción, y además, resistir la intemperie con vistas a utilizarlas en el exterior, ser muy transparente y permeables a la radiación UV.
Características técnicas del ETFE
Las láminas de ETFE han permitido llevar a cabo tales construcciones por su excepcional conjunto de características técnicas, consecuencia de las propiedades específicas de su material de base.
El ETFE es un copolímero modificado de etileno y tretrafluoruro de etileno que puede transformarse termoplásticamente en láminas muy transparentes y resistentes a la intemperie. Estas láminas permiten cubrir piscinas, zoológicos e invernaderos, campos de fútbol y centros de gran superficie. Resuelven también problemas técnicos como por ejemplo, la fabricación de aparatos solares ultraligeros, utilizándose para espejos y antenas parabólicas de gran superficie.
El ETFE se fabrica por extrusión con boquillas de ranura ancha. El ancho máximo es de 1550mm y el grueso de las láminas oscila entre 50 y 250μm. Su nombre comercial más conocido es NOWOFLON ET-6235, de la firma alemana NOWOFOL.
GRAN TRANSPARENCIA Y PERMEABILIDAD A LA LUZ
La permeabilidad a la luz visible (380–780 nm) es del orden del 94-97% (luz total) en las láminas de 100µm. Su transmisión de la radiación ultravioleta (320-380 nm) alcanza entre un 83 y un 88%. A ello hay que añadir su excelente permeabilidad a los rayos UV dentro del espectro correspondiente a la radiación solar.
El amplio espectro de radiaciones que pueden atravesarlas, comparable al de la naturaleza, permite a los vegetales -hierba, plantas y árboles - desarrollarse óptimamente en su interior.
La permeabilidad a la radiación UV de las fachadas y cubiertas a base de láminas de ETFE instaladas en centros de ocio permite broncearse al sol igual que al aire libre.
Tampoco hay que olvidar su importante grado de absorción de la radiación infrarroja (capacidad para retener el calor) propia de los invernaderos de vidrio efecto de invernadero).
RESISTENCIA A LA INTEMPERIE
Ensayo de resistencia a la intemperie de las láminas de ETFE.
Características físicas y valores medios en láminas de 90 a 150 µm
RESISTENCIA AL IMPACTO DEL GRANIZO
La altísima resistencia de las láminas de ETFE al impacto del granizo tiene una importancia extraordinaria en invernaderos, ya que reduce al mínimo el riesgo de destrucción de los cultivos, quedando descartada la contaminación del terreno por fragmentos de vidrio. Esta afirmación se basa en ensayos efectuados por el INSTITUTO HELVÉTICO DE ANÁLISIS Y VERIFICACIÓN DE MATERIALES, de Dübendorf (Suiza), según el cual se cumple la norma SIA 280/1983, que prescribe una velocidad mínima de deterioro de: Vas≥17 m x sg-1 que se sobrepasa con: Vas≥17 m x sg-1 para una lámina de 100 µm de espesor. De acuerdo con los resultados obtenidos en la práctica, no se produce perforación con partículas de granizo de hasta 20mm aprox. de diámetro.RESISTENCIA A LA TEMPERATURA
Ni las bajas temperaturas, ( -50ºC e incluso menos), ni las altas temperaturas (hasta 150ºC) afectan en absoluto a las láminas de ETFE. Por lo tanto, éstas no llegan a romperse ni amarillear.RESISTENCIA A LAS PROYECCIONES DE ARENA
Comparadas con el vidrio y otras techumbres de plástico, las láminas de ETFE son muy resistentes a la arena arrastrada por el viento. Ello permite utilizarlas para las construcciones tipo membrana en regiones desérticas y afectadas por vientos de arena.CARACTERÍSTICAS ANTIADHERENTES
Las láminas de ETFE se limpian por sí mismas, encargándose la lluvia de eliminar las impurezas de polvo.
RESISTENCIA A DISOLVENTES Y AGENTES QUÍMICOS
En ambientes agresivos, las láminas de ETFE son unos excelentes protectores de plantas, cultivos, edificios, aparatos e instrumentos.DIFÍCIL COMBUSTIBILIDAD
Las láminas de ETFE pueden clasificarse entre los materiales B1 según DIN 4102, primera parte (según el Instituto de Técnicas de Construcción, Berlín, y UL 94 VO).EJEMPLO DE APLICACIONES
Para cubrir de manera translucida superficies importantes, se aplica un sistema de cubiertas termoaislantes de gran superficie a base de láminas de ETFE. Dependiendo de la tipología de la aplicación a la que destinaremos las láminas de ETFE, se pueden considerar tres tipos: Lámina simple Una única lámina tensada que proporciona una gran transparencia, a modo de superficie de doble curvatura. Normalmente este tipo de construcción requiere un entramado de cables a través de bolsillos, en el caso de grandes superficies. Cojines neumáticos Esta tipología consiste en dos o más láminas de ETFE conectadas al mismo marco de aluminio de manera similar a los sistemas combinados a base de cristal. Una máquina introduce aire entre las láminas incrementando la presión, variable entre 200 y 500 Pa, lo que garantiza un excelente aislamiento térmico. Ésta depende del número de láminas instaladas en el mismo cojín. Valor U de los módulos de 2 láminas aprox. 2,94 W/m2 K según DIN 4108. Valor U de los módulos de 3 láminas aprox. 1,96 W/m2 K según DIN 4108. Valor U de los módulos de 4 láminas aprox. 1,47 W/m2 K según DIN 4108.
Los cojines transparentes citados se sujetan con una red monoaxial de cable por su parte inferior y también por la superior en caso de determinadas especificaciones estáticas. Aplicando sistemas especiales de cálculo a las láminas y a la red de cables, así como gracias a un exacto procedimiento de fabricación, queda garantizada una distribución óptima de las cargas.Ello permite dimensionar los módulos con vistas a esfuerzos de diferente intensidad provocados por la nieve y el viento. A estas piezas se les puede dar casi cualquier forma, bien sea triangular, rectangular, trapezoidal, octogonal, etc. por citar algunos ejemplos. Cojines neumáticos con diafragma En esta tercera opción la piel de ETFE está dispuesta como inflables que disponen de hasta tres cámaras de aire. Esto, no sólo mejora el aislamiento térmico, sino que también permite la creación de sombra a través de un sistema neumático. La lámina intermedia es la que consigue crear la sombra. La primera lámina es transparente.
La segunda (intermedia) y la tercera, disponen de un patrón de diseño inverso que al desinflarse y juntarse, hacen sombra y crean una sola lámina opaca. De esta forma se consigue gestionar sólo con el movimiento del aire, todo un espacio y sin mecanismos industriales. Solo con la gestión del aire se proporcionan unos resultados muy favorables y económicos desde el punto de vista energético.
TÉCNICAS DE CONFECCIÓN
Soldadura Las láminas de ETFE pueden soldarse a temperaturas del orden de los 280-310ºC con barras o rodillos sobre cintas calentadas eléctricamente, ejerciendo una ligera presión y posterior enfriamiento. No es posible la soldadura por alta frecuencia.
Cosido
Para aplicaciones secundarias, las láminas de ETFE pueden coserse con hilos resistentes a la intemperie, gracias a su gran resistencia al desgarre ya iniciado.
Sujeción
El sistema más favorable para instalar una lámina en un marco, es sujetarla en toda su longitud, puesto que ello permite repartir uniformemente las cargas. Para sujetar las láminas de ETFE se han desarrollado varios perfiles que permiten realizar construcciones a base de marcos o tramos.TRATAMIENTO SUPERFICIAL
Las láminas de ETFE pueden oscurecerse hasta casi conseguir un 0% de transmisión de luz con barnices de gran adherencia a base de Dióxido de Titanio, pudiendo imprimirse con diferentes motivos.
Una segunda opción es tratar el material en masa, previo a la extrusión de la lámina, añadiendo la pigmentación del color requerido. En este caso el color es liso, pero se puede controlar la translucidez del material final con escaso margen de error.
