随着现代建筑业的发展和建筑技术的不断进步，人们对建筑物的要求，在追求设计风格和建筑效果的同时，更多的强调建筑的功能、建筑的物理性能以及节能和环保，而公共类建筑对大跨度空间的需求越来越高，人们在不断地探索适应这种需求的建筑技术和新型材料。有一种建筑新材料跟传统材料相比，轻盈而柔韧，透光且环保，在设计师手下呈现出令人流连忘返的梦幻美景。今天就让我们一起了解这种轻薄透的屋/墙面材料：ETFE材料。ETFE的中文名为乙烯-四氟乙烯共聚物，最初是由杜邦公司（DuPont）于1970年代开发的，目前为止最强韧的氟塑料，在保持了PTFE良好的耐热、耐化学和电绝缘性能的同时，它的耐辐射、机械性能和加工性能有了很大程度的改善。ETFE膜俗称“软玻璃”，是一种轻质、耐热的薄膜，ETFE膜具有很多其他材料无法比拟的性能，这种材料得到了许多建筑师的认同，它的建筑用途也日益增多起来。我国北京2008奥运工程的国家游泳馆（水立方）就是大规模ETFE气囊式构造的典范，引起了广泛的关注。1、质轻，ETFE密度为1.73~1.77g/cm3，单位面积的ETFE薄膜的重量极轻，只有同等面积玻璃质量的1%。2、ETFE薄膜韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂，据测试0.2mm厚度的薄膜其拉伸强度可达到500 N/5cm，拉裂强度可达约1200 N/5cm，接近PTFE的两倍。ETFE薄膜的延展性大于400%。3、耐候性和耐化学腐蚀性强，其使用寿命据估计可以长达25~30年。4、防火安全性好，ETFE熔融温度高达200℃，并且不会自燃。5、可见光透过率高，ETFE薄膜可见光透过率高达95%、紫外线透过率高达94%（双层0.2mm厚度的透明薄膜）。透明的ETFE薄膜作为一种充气后使用的材料，它可以通过丝网印刷镀点控制薄膜的透明度，对遮光度和透光性进行调节，有效地利用自然光；它可以通过控制充气量的多少甚至充入气体的种类来同时起到保温隔热、节省能源的作用。7、适应性好，ETFE薄膜几乎可以加工成任何尺寸和形状。8、ETFE薄膜可预制成薄膜气囊，在现场组装、充气，无湿作业，施工和维修方便。1、由于弹性大、无刚度，ETFE薄膜常制成气囊以成型，这就需要准备空压机器补气，耗费额外的固定投资及运营费用。2、任何强韧的材料如果太薄就经不起利器的划伤，虽然薄膜的修补并不复杂，但ETFE薄膜同样最好避免设置于人体易于接触的范围内以减少损坏的几率。建筑外围护结构中的膜结构，根据膜结构的成形方式和受力特点一般可以分为：骨架式膜结构、张拉索膜结构、充气膜结构。骨架式膜结构是钢或其他材料构成的刚性骨架，具有自然稳定性、完整性，膜张拉并置于骨架上构成骨架式膜结构，形态有平面形、单曲面形和以鞍形为代表的双曲线形。骨架式膜
骨架式膜结构的显著特点在于：膜不是维持结构体系存在的必要结构单元，但膜又不仅仅是单纯地用来覆盖屋面体系，而是充分发挥了其建筑采光功能、高强度受力特性。虽然预张力对骨架式膜结构形态的影响不及张拉膜，但必须引入足够大的张力，才能保证结构受力特性，避免在风荷载作用下膜面发生较大震动，导致松弛使膜面凹陷。骨架一般暴露于膜内侧，且膜的透光性更加突显骨架的室内视觉效果，因此，骨架的布置、形式、材料、节点等是设计考虑的重点，应力求简洁、美观。建筑中使用的膜结构，主要为张拉式索膜结构系统，张拉膜结构以膜材、钢索及支柱构成，利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安定的形式。张拉膜是依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状而构成的稳定的承力体系。膜只能承受拉力而不能受压和弯曲，其曲面稳定性是依靠互反向的曲率来维持，因此需制作成凹凸的空间曲面，故习惯上又称空间膜结构。张拉膜结构通常是沿着膜的边缘布设钢索，在钢索上施加拉力，钢索带动膜张紧、成型，并产生足够的预应力，因而称其是张拉式索膜结构。如果膜的面积过大，膜自身无法承受预期的荷载，则可在膜的中间增设加强钢索，以提高其抗风载能力。张拉式索膜结构可以根据需要制成任意复杂曲面形状，体现自然流畅之美；并有多种颜色的膜材可选，以适应周边的环境、满足建筑效果要求；而且膜结构质量轻，一般不需要太庞大的支撑结构，这是其他建筑材料无法比拟的优势所在。在国外，ETFE张拉膜的工程应用很多，但规模都不大，而在我国应用的典型案例就是国家体育场——“鸟巢”。充气膜结构是在ETFE膜材料技术基础上产生的，是将两层或多层膜通过热熔焊接复合到一起，形成封闭的气枕，其周边夹持在铝合金或其他材料制成的边框内，边框固定于建筑的主体结构上。在气枕内，通过预留的阀口，充入经过过滤及除湿处理的清洁干燥的空气，就制成充气式膜结构系统。这种充气形式，应用于建筑的外围护结构较为普遍。ETFE充气膜结构是靠膜材自身的强度和气枕的内压，来共同承担外部荷载的。为了提高ETFE充气膜的保温效果，膜的层数可由二层提高到三、四层。考虑建筑的使用功能，应合理控制膜材的透光率，可采用带颜色或印刷镀点和图案的措施。充气控制系统亦可智能化控制。
Install node
ETFE屋面装配系统的次龙骨，采用“天沟＋防水保温层”形式。ETFE膜夹具勾挂在钢天沟边沿，钢天沟作为主要受力构件，自攻自钻钉起到固定作用，使该部位的受力更加合理。连接处采用特定复合胶条，使雨水不能渗漏到室内。同时，自攻自钻钉尖部暴露于室外，即使自攻自钻钉孔处漏水，水滴最终仍会流到室外。天沟内采用优质防水及保温材料使屋面更好地发挥其防水功能。ETFE张拉膜一般不采用在其周边设置钢索并通过钢索使膜张紧的形式，而是把单层ETFE膜切割制成所需的形状，并在其周边设置边绳，再用专用的铝合金夹具夹持住。通过在周边的夹具上施加拉力，使膜材充分张紧，并靠膜材内部的预应力来抵御外部荷载。
以“绿色生活、美丽家园”为主题的北京世园会很好地践行了生态文明建设思想。妫汭剧场是北京世园会最重要的“四馆一心”五大建筑之一之心，妫汭剧场同大自然的湖光山色交相辉映，梦幻的色彩充满了蝶恋花的中国文化意境。
妫汭剧场位于世园会国际馆北侧，与中国馆隔湖相望，项目总建筑面积6335平方米，建筑高度20米，主体钢结构屋面翼展跨度120米X115米，演艺广场主体钢结构由26榀钢桁架构成，主体悬挑最大达到47米。妫汭剧场的彩色遮阳屋顶下是半开放的多功能升降舞台、座席区和集散、休憩平台，南北向的双层道路系统将妫汭剧场分为东西两个部分，西侧临妫汭湖布置1000座半室外大剧场。从空中看似彩蝶飞舞，从两端看似展翅大鹏展翅，人置身在其中又仿佛置身参天大树下。当夜色降临，屋顶ETFE薄膜透如蝶翼，白色的结构筋骨被灯光照射的溢彩纷呈，金属网若隐若现，朦胧浪漫。
妫汭剧场突出生态文明理念，突出绿色、节能、环保、可持续发展理念，大小剧场主体空间采用半室外建筑策略，辅助用房采用覆土生态建筑策略，建筑主体采用钢结构，使用钢材作为建筑主材，可循环利用，实现了快速环保装配式建造。屋面首次大面积采用彩色拼贴ETFE彩色膜结构材料，屋顶钢结构下首次大面积使用铝合金丝钩花网吊顶，在阳光下，在夜晚灯光下，呈现出了色彩斑斓的效果，在湖水之畔熠熠生辉。向四周放射状排列大伸臂悬挑结构极具韵律又富张力，既柔又刚，挑战了地心引力呈现力之美，同时也展现出高超的动态平衡之美，巧妙有趣地诠释了建筑是凝固的音乐。随州洛阳镇的千年银杏谷，是世界四大密集成片的古银杏聚落之一。随州南站的设计中，从表现城市地域特征的角度，将“银杏树下” 的自然意境融入建筑，让旅客获得独特的空间体验。
挺拔的树状结构与动态屋面发生最直接的视觉关联 ©施峥
通过对银杏叶片的抽象与重构，得到了构成空间的基本“叶片单元”。每个单元尺度为27X24米，覆盖面积约648平方米，采用24个完全相同的叶片状单元体建构成站房主体空间。
每4个小单元屋面分组合并，形成六组连续的曲面屋顶 ©施峥
在实施程中进行了优化：每4个小单元屋面分组合并，形成六组连续的曲面屋顶，结构更为合理，同时也降低了建造难度，有利于控制建造成本。
阳光透过顶部天窗洒落在“叶片”单元体腔内，光线漫射形成一个个金色发光体 ©施峥
单元体顶部设有采光天窗，通过透光膜的过滤产生柔和的漫射光，避免了眩光和阳光直射，室内照度也更均匀。
这种空间效果的形成，关键在于覆盖在单元体外侧的ETFE膜材的性能。ETFE膜材拥有良好的耐久性、阻燃性及透光性能，但是对拉力和温度变化较为敏感，为保证“叶片”最终形成饱满、光滑的曲面形态，项目团队需要对索网系统和膜材的张拉有着极其精准的控制。
当你乘车来到随州南站的高架落客平台，仿佛置身于银杏树的丛林，这个挡风遮雨的车站半室外空间会给你留下深刻印象。
无限极广场是无限极公司在中国的全球总部。无限极广场的面积为185643平方米，它定义了通往白云中心商务区的门户。
总部分为两个在不同层级上相互连接的体量 ©Liang Xue
无限极广场致力于打造更健康、更能适应新工作方式的协作办公空间，八个楼层形成一系列无限的闭环，增强了所有部门之间的互动和交流，互联的桥梁为员工提供了多样且灵活的公共空间，包括体育馆、健身房、娱乐和放松区域以及餐厅和咖啡厅等。
无限极广场的建造过程共计使用25088.33吨回收材料，主要包含钢、铜、玻璃、铝合金型材、石膏制品和木材。
洒水器网络可将收集到的雨水的雾化颗粒喷射到每个中庭上方的ETFE膜屋顶 ©Liang Xue
该项目还集成了一个基于建筑智能管理系统运行、由光伏系统供能的洒水器网络，可以将收集到的雨水的雾化颗粒喷射到每个中庭上方的ETFE（四氟乙烯）膜屋顶，然后通过蒸发来实现散热和降温。每个半透明的双层ETFE膜屋顶都包含一个60cm的压缩空气腔。
当ETFE膜的外表面温度经过太阳辐射升至35℃时，洒水器网络将被激活，每半小时进行3-4分钟的喷洒，可将膜的表面温度降至14℃，从而有效地使室内温度下降5℃。这也将降低屋顶太阳能热水系统对能源的需求。
“market”- 格林威治设计区食堂位于通往格林威治半岛的主要人行道路上，凭借其优越的地理位置受到当地居民与游客的欢迎。建筑自身保持了最大的透明度，直观地向人们展示着其内部的活动场景。
轻盈的金属结构和透明的承重ETFE膜覆盖着中央脊柱 ©Iwan Baan
轻盈的金属结构和透明的承重ETFE膜覆盖着中央脊柱，摊位和座位区被设置在“脊柱”的顶端，构成了市场的核心空间。整个脊柱是用半透明的背光材料构成的，犹如一盏巨大的灯，照亮了市场与环绕着空间的ETFE膜，使其在夜晚成为街区中闪闪发光的焦点。市场的两端均设有主要通道，同时侧面也可以进入。位于底层的可调节面板以聚碳酸酯打造，可以防止涂鸦或毁坏。ETFE膜被细分至不同的面板，其中一些可以开启以实现通风，同时营造出一种置身于街头市场的神奇感觉。
