Princip fóliových fasád | Vlastnosti obálky z ETFE fólie

Fóliové fasády můžeme rozdělit na zateplené a jednoduché. Princip zateplených fóliových fasád spočívá ve vytvoření fóliových polštářů z několika vrstev ETFE fólie. Ty vznikají tak, že několik (nejčastěji tři) vrstev fólie o tloušťce 0,1 až 0,25 mm je po obvodu svařeno tak, že vznikne „polštář“, jehož jednotlivé prostory jsou nafukovány stlačeným vzduchem. Takto vytvořený polštář se upíná do „okenních“ upínacích profilů, které nese nosná konstrukce. Fólie je v profilech upínána a těsněna tak, že jsou přerušeny tepelné mosty mezi vnitřními a vnějšími profily. Každý polštář je napojen na centrální rozvod stlačeného vzduchu a dojde-li v polštáři k poklesu tlaku, je opět natlakován na ca 200 Pa. Natlakováním jednotlivých „polštářů“ stlačeným vzduchem dojde ke stabilizaci nosné konstrukce a zpevnění fasády tak, že nosnost fasády (příp. střechy) činí až 250 kg/m2. Výhodou, vyplývající z použití ETFE fólie, je nízká váha fóliové fasády, která činí se zahrnutím upínacích profilů ca 3 – 7 kg/m2, což je více než 10 x méně, než fasáda skleněná. Dalším zjednodušením oproti skleněným fasádám je jednoduchý systém upevnění, neboť nosná konstrukce fóliové fasády nemusí být tuhá, jako je tomu nutně u skleněné fasády. Fólie se může deformovat a tak se přizpůsobit deformacím nosné konstrukce – tepelným nebo mechanickým. Tlak v polštářích vždy zajistí „vypnutí“ fólie.

Stejné řešení je používáno již více než 25 let nejen pro fasády, ale i pro zastřešení. S výhodou je tak možno použít jeden materiál pro zastřešení a fasádu, je možno navrhnout i takový tvar, kdy střecha a fasáda tvoří jeden celek. Projektů s ETFE fóliovou střechou příp. fasádou již bylo za více než pětadvacet let realizováno přes 650. Vlastnosti fólie Transparentní ETFE fólie je materiál s řadou zajímavých vlastností. ETFE (etylen-tetra-fluor-ethylen) fólie je resistentní vůči UV záření a zároveň je ve velké míře propouští. Tyto vlastnosti je možno s výhodou využít při navrhování fasád a střech pro botanické zahrady a aquaparky. Co se týče trvanlivosti ETFE fólie, jsou již více než 15 let prováděny testy na Floridě při extrémním zatížení UV zářením. Doposud nebyly zaznamenány žádné změny vzhledu a fyzikálních vlastností, což se potvrzuje i u již více než dvacet pět let realizovaných projektů. Další zajímavou vlastností fólie je její samočisticí schopnost. Protože se jedná o teflonovou fólii, každý déšť z ní smyje všechny nečistoty. Dochází k úsporám nákladů na čištění a úsporám na realizaci zařízení, umožňujícím přístup k fasádě. Ve srovnání s klasickou zasklenou fasádou poskytuje fóliová fasáda architektům více 80 m2 a tvar je takřka neomezen, včetně prostorových konstrukcí. Fólie se přizpůsobí i prostorovému tvaru rámu, který ohraničuje „okno“.

Ve srovnání s klasickou zasklenou fasádou poskytuje fóliová fasáda architektům více volnosti, neboť velikost „okna“ může činit až 80 m2 a tvar je takřka neomezen, včetně prostorových konstrukcí. Fólie se přizpůsobí i prostorovému tvaru rámu, který ohraničuje „okno“.

Při průchodu světla ETFE fóliovou fasádou je zachováno přirozené barevné podání. Zastínění prostoru za fasádou je možno provést potiskem fólie stříbrnou barvou, která nejen stíní, ale i odráží sluneční paprsky. Potisk je možno provést na jedné fólii stabilní, nebo využít při potisku dvou fólií řízený způsob pneumatického zastínění. Při tomto řešení jsou orientovaně potištěny horní a prostřední fólie a vzájemnou změnou polohy přepouštěním vzduchu je v určitém rozmezí měněn stupeň zastínění, až příp. po úplné zastínění. Při návrhu střechy a fasády z ETFE fólie je možno využít různé stupně potisku příp. mléčné fólie. Tak např. u projektu střední školy SEEC v Southend v Anglii je na střeše použita mléčná fólie, v horní části fasády potisk se zastíněním 60 % a ve spodní části fasády čirá fólie. Tím je dosaženo optimální osvětlení a odstínění. Tepelně-izolační vlastnosti fóliové fasády se odvíjejí od vzduchových vrstev mezi jednotlivými fóliemi a fasáda s ohledem na počet vrstev fólie má pak hodnoty koeficientu U a R.

 Počet vrstev (fólií):  Koeficient U [W/m2]  Koeficient R [F°/Btu/hFt2]

 2  2,94  1,9

 3  1,98  2,9

 4  1,47  3,8

 5  1,18  4,8

Výhodou fóliového řešení je, že vnitřní fólie má vždy teplotu vnitřního prostoru. Akustické vlastnosti ETFE fasády jsou dané nízkou měrnou hmotností fólie, která představuje méně než 1 kg/m2. Hluk vznikající uvnitř budovy tak „odchází“ ven a na rozdíl od skleněných příp. jiných pevných fasád se neodráží zpět. Tato vlastnost se s výhodou využívá v aquaparcích. Útlum hluku pronikajícího z venku fasádou činí ca 9 – 15 dB.

Z tohoto důvodu není takováto fasáda vhodná pro prostory s požadavky na nízkou hladinu hluku, jako jsou knihovny, čítárny, koncertní sály, call-centra apod. Z hlediska požární bezpečnosti je ETFE fólie podle ČSN EN 13501-1 klasifikována jako těžce zapalitelná, bez vývinu kouře, neodkapávající při hoření – B – s1 – d0. Výhodou ETFE fóliové fasády je to, že při vniku požáru dojde při teplotě 200 – 250 °C k „propálení“ otvoru ve fólii a tím automatickému odvětrání tepla a kouře. Díky tomuto samovolnému odvětrání nedojde k „vyhřátí“ nosné konstrukce a zároveň, na rozdíl od skleněné fasády, od padajících zbytků fólie nehrozí nikomu žádné nebezpečí (na rozdíl od skla).

Barvy – potisk a osvětlení

ETFE fólii je možno provést barevnou, barevně potisknout nebo nasvítit LED diodami příp. jinými světelnými zdroji. Poslední novinkou v oboru fóliových fasád je systém FLEXIPIX, který z fóliové fasády vytvoří velkoplošnou obrazovku. Ve fólii jsou integrovány LED diody v rastru 10 x 10 cm s barevnou škálou 16 mil. barev. Takto provedenou fasádu je možno napojit na PC nebo video a na fasádu promítat a měnit jednotlivé obrázky nebo přímo pohybující se video. Fasáda funguje jako komunikační. Obdobný princip byl použit již na fasádě Olympijského plaveckého stadionu v Pekingu, kde byly na fasádu tímto principem promítány jednotlivé obrazy, např. při závěrečném ceremoniálu se měnící v rytmu doprovodné hudby až po video, znázorňující jednotlivé olympijské sporty. Šetrnost fasád s ETFE k životnímu prostředí je příkladná. To platí pro všechny fáze životnosti systému i materiálů. Již při výrobě ETFE fólie je spotřeba energie podstatně menší, než pro výrobu materiálu jiných transparentních fasád. Vlastní materiál je povolen Montrealským protokolem a není to petrochemický derivát. U výrobního postupu se jedná o uzavřený, na vodní bázi fungující proces bez rozpouštědel. ETFE fólie je odolná proti UV záření a znečištění. Vlastní fólie i ostatní materiály, používané na fóliové fasády jsou recyklovatelné, řada částí tohoto systému je vyráběna z recyklovaných materiálů.

Výhodou fóliového řéšení je, že vnitřní fólie má vždy teplotu vnitřního prostoru.

V ČR ETFE zastřešení

V České republice zatím na realizaci první ETFE fasády čekáme. V roce 2008 byla v Praze realizována tři zastřešení atrií. První v budově Amazon Court v komplexu objektů River City v Praze Karlíně. Jedná se o zastřešenou plochu cca 2 300 m2. Velikost největšího „okna“ je asi 3,5 m x 37 m, zvláštností je, že příčné nosníky nejsou kolmo k obvodu, ale pod úhlem. Celá budova má jako průvodní znak lichoběžník.

Zastřešení tiskového sálu úřadu vlády ve Strakově akademii má plochu cca 250 m2 a výhodou této fóliové střechy je především její nízká váha - přibližně 800 kg. Váha srovnatelného zasklení by činila cca 15 tun. Nosná hliníková konstrukce pro fóliovou střechu představuje váhu pouze 1 900 kg, což má velký význam ve vztahu k stáří objektu Strakovy akademie. Třetí fóliová střecha je zastřešení cca 140 m2 velkého atria informačního centra v Nosticově paláci, sídle ministerstva kultury. Zajímavostí je, že nosníky této střechy jsou zavěšeny na lanech kotvených do stěn, obklopujících a převyšujících atrium. Doufejme, že v dohledné době se v Česku uskuteční i realizace fasády z ETFE fólie.

Psáno pro časopis Revue Fasády