透明双层膜皮立面：创新的能源节约设计

设计师Petr Franta的ETFE膜立面

受到Herzog De Meuron建筑师为慕尼黑Allianz Arena设计的8 x 6米ETFE膜垫样品的启发，设计师Petr Franta提出了将透明双层膜应用于办公类建筑的创新想法。他的设计以其独特的能源节约性能和美观的外观，吸引了大量的关注。

Franta的设计主要特点是使用ETFE（乙烯四氟乙烯）透明膜组装的双层立面，可以节省高达30%的能源。它在冬季可以作为太阳能收集器，通过在顶层楼层回收热气。此外，该设计还具有额外的交通街景噪音保护功能，以及大跨度结构成员之间的美学附加价值。

该设计的实现技术主要包括3米宽的ETFE膜垫，这些膜垫在南面和西面的立面上以铝型材焊接在二次钢结构上，并保持恒定的气压300 Pa。其重量仅为玻璃外皮安装重量的1%。此外，该设计还利用了具有排斥污垢功能的化学添加剂，可以实现立面的自动清洁。

Franta的设计团队还包括建筑师Stepan Sekera和Petr Sobotka。他们的设计在2008年在布拉格开始，经过多年的研究和开发，最终在2015年至2017年间在布拉格捷克技术大学校园内的捷克信息学、机器人学和控制论研究所实现。

这个设计的研究过程非常复杂，涉及到全球范围内的科学家、结构工程师以及制造商和设计师的合作。他们研究了ETFE膜立面在建筑类型使用、寿命、风荷载、铝夹具细节、二次钢结构细节、透明性、重量、宽度与跨度尺寸等方面的设计和结构性能。

此外，这个设计还面临了一些创新、技术和研究上的挑战，如如何在双层立面中对角放置的ETFE膜垫的角落转弯等。为了解决这些问题，设计团队专门为这个项目开发了特殊的铝型材细节，并制作了大型模型和样品，以确保膜不会产生皱褶。

总的来说，Petr Franta的ETFE膜立面设计是一种创新的能源节约解决方案，它不仅具有高效的能源节约性能，而且具有独特的美学价值。这个设计已经在2022年的A'建筑、建筑和结构设计奖中获得了铜奖，被誉为是艺术、科学、设计和技术最佳实践的杰出代表。