ETFE - vật liệu cho cuộc cách mạng ngành kiến trúc

Hãy hình dung hồ bơi làm bằng bong bóng, mái che sân vận động được kết nối bằng những xà thép trông như tổ chim hay mái lều khổng lồ trải rộng trên diện tích 93.000m². Cách đây một thập niên, những công trình như thế này chỉ tồn tại trong trí tưởng tượng. Hiện nay, chúng đang được xây dựng để phục vụ cho Thế vận hội Olympic Bắc Kinh gồm sân vận động quốc gia mới, trung tâm thể thao dưới nước và trung tâm giải trí Khan Shatyry ở Kazakhstan. Tất cả nhờ vào bàn tay khéo léo của đội ngũ kiến trúc sư và kỹ sư cùng các đặc tính ưu việt của ETFE, loại vật liệu dẻo có độ bền và khả năng thích ứng cao.

ETFE có lẽ sắp giữ vai trò then chốt trong các công trình kiến trúc nhưng thực tế vật liệu này đã có từ thập niên 1970 khi tập đoàn DuPont của Mỹ phát minh một dạng polymer từ fluorocarbon và đặt tên là Ethylene Tetrafluorothylene (viết tắt là ETFE), dùng làm chất liệu cách nhiệt trong ngành hàng không.

Tuy nhiên, DuPont không quan tâm đến việc giới thiệu nó với giới kiến trúc cho đến khi Stefan Lehnert, một sinh viên gốc Đức chuyên ngành cơ khí kiêm quản trị kinh doanh, phát hiện những đặc tính của ETFE như trong suốt, tự làm sạch và dễ dàng thay đổi kết cấu có thể ứng dụng cho ngành xây dựng. Năm 1982, Lehnert sáng lập Vector Foiltec, công ty thiết kế và xây dựng chuyên dùng ETFE ở thành phố Bremen (Đức) và bắt đầu quảng bá vật liệu này đến các công ty kiến trúc.

Được xây dựng bằng vật liệu ETFE, Trung tâm giải trí Khan Shatyry, cao 150m rộng 30.000m2 hình chiếc lều, ở Thủ đô Astana của Kazakhstan dự kiến hoàn thành vào năm tới. (Ảnh: gizmodo.com)

Công trình đầu tiên sử dụng ETFE của Vector Foiltec là một mái rạp trong sở thú ở Arnheim (Hà Lan). Kể từ đó, ETFE trở nên phổ biến, đặc biệt ở châu Âu. Trong thập niên 1990, vật liệu dẻo này được sử dụng xây dựng công sở, trường học, bệnh viện, hội trường triển lãm và thảo cầm viên khắp nước Anh và Đức. Năm 2000, dự án Eden - khu phức hợp sinh thái rộng 30.000m² ở Anh gồm nhiều nhà kính trồng cây được cấu tạo bằng vật liệu ETFE - hoàn thành và được ca ngợi là tuyệt tác kiến trúc.

Vectro Foiltec vừa hoàn tất một công trình trụ sở cho chính phủ Mỹ và hiện đang có trong tay 8 dự án ở Mỹ và hơn 100 dự án trên thế giới sắp triển khai. Luân Đôn cũng đang có ý mời Vectro Foiltec xây dựng các công trình thi đấu phục vụ Olympic 2012. Ngoài ra, các tập đoàn kiến trúc hàng đầu thế giới như Skidmore, Owings & Merrill (SOM), Gehry... đang cân nhắc dùng ETFE cho các dự án sắp tới của mình.

Khu phức hợp sinh thái Eden ở Cornwall. (Ảnh: core77.com)

Vật liệu nhựa này hấp dẫn giới xây dựng nhờ đặc tính có thể cán mỏng và cuộn tròn với độ bền cao. ETFE có trọng lượng rất nhẹ (khoảng 1/100 trọng lượng của kính) và có thể co giãn gấp 3 lần chiều dài mà không mất đi độ đàn hồi. Điểm độc đáo là khi bị rách, nó có thể được vá lại bằng cách đắp lên một miếng ETFE khác. Trong trường hợp tiếp xúc với lửa, ETFE mềm ra, co lại để khói thoát ra ngoài. Bề mặt của ETFE không dính, không lỗ li ti và rất trơn nên bụi bẩn, tuyết và nước mưa không thể bám được. Với tính năng đa dụng, ETFE trở thành vật liệu lý tưởng thay thế kính hay sợi thủy tinh.

Ước tính nếu dùng ETFE, chi phí xây dựng có thể giảm 10% đối với căn hộ bình thường và 60% đối với công trình lớn phức tạp. Ngoài ra, chất liệu này còn có ưu điểm thân thiện với môi trường bởi nó có thể được tái chế.

THÁI AN