10 Fakta Menarik ADAS® ETFE Skylight

10 Fakta Menarik ADAS® ETFE Skylight

Ethylene Tetra Fluoro Ethylene, atau disingkat ETFE, belakangan semakin populer sebagai material pilihan untuk atap bentang lebar, atap atrium, fasad, maupun struktur instalasi lainnya. Dengan kemampuan transimisi cahaya dan insulasi yang dapat dibandingkan dengan kaca, ADAS® ETFE Skylight telah terbukti di pasaran karena daya tahan, efisiensi biaya, dan keringanan materialnya.

Berikut ini adalah 10 fakta tentang ADAS® ETFE Skylight:

1.      Sangat Ringan

ADAS® ETFE memiliki berat massa sebesar 350g/m2, setara dengan 1% massa dari panel kaca ketebalan 15mm pada umumnya. Jika beban struktural dan kebutuhan transportasi material merupakan isu dalam desain dan konstruksi anda, maka material ETFE adalah pilihan yang tepat.

2.      Efektif Biaya

Dengan daya tahan material yang setara dengan panel kaca, ADAS® ETFE skylight membutuhkan rangka baja yang lebih sedikit. Selain baja, ETFE juga dapat ditopang dengan struktur kabel (cable-net), atau bisa juga di-instal sebagai double layer cushion maupun triple layer cushion untuk bentang lebar (ADAS® ETFE cushion dapat membentang selebar 2-4 meter dan sepanjang 50 meter). Dengan begitu, konsumsi baja dapat dihemat dan menurunkan biaya konstrtuksi secara signifikan sebesar 20-40% jika dibandingkan dengan kaca panel high-performance.

3.      ETFE Memiliki Banyak Variasi

 

Di pasaran, terdapat berbagai macam pilihan varian ETFE, mulai dari pilihan warna, pola (fritting-pattern), dan jenis lapisan, dengan masing-masing variasi memiliki kinerja insulasi, U-value, dan transmisi cahaya yang berbeda-beda.

4.      Kontrol Terhadap Transmisi Cahaya

ADAS® ETFE Skylight dapat memiliki nilai transparansi hingga 95% bergantung dari jenis variasi yang digunakan. Cahaya yang ditransmisikan dapat disebar maupuk dibiaskan, sehingga desainer memiliki kontrol yang lebih untuk menurunkan kadas solar dan heat gain-nya. Variasi transmisi cahaya dan kapasitas kalor ini dapat dicapai dengan kombinasi variasi warna, fritting-pattern, maupun jumlah layer dari ETFE yang digunakan. Transmisi cahaya yang tinggi ini memiliki korelasi dengan konsumsi energi karena berkaitan dengan kapasitas lampu yang digunakan.

5.      Kontrol Terhadap Transmisi UV

ADAS® ETFE Skylight dapat mentransmisikan cahaya UV tanpa mengalami kerusakan pada material. Dengan kata lain, material ini tidak akan menguning mupun menunjukkan tanda-tanda degradasi bahkan hingga 30 tahun. Inilah mengapa banyak stadium, fasilitas olah raga, maupun greenhouse menggunakan material ETFE.

6.      Material Low Maintenance

Karena permukaannya yang glossy dan tidak lengket, material ini memiliki kemampuan self-cleaning yang baik. Jika terdapat kotoran, daun, maupun debu yang jatuh di permukaan ETFE, maka hanya dengan bantuan air hujan, atap dapat kembali bersih.

7.      Dampak Lingkungan Rendah

 

ETFE adalah material yang 100% dapat didaur ulang. Proses manufaktur dari ETFE membutuhkan energi dan konsumsi CO2 yang relatif lebih rendah jika dibandingkan material konvensional lainnya. Karena struktur keseluruhan ETFE yang memudahkan sistem transportasi dan mengurangi konsumsi baja struktural, maka secara keseluruhan, jejak karbon yang ditinggalkan akan lebih sedikit jika dibandingkan dengan kaca panel.

8.      Faktor Keamanan Material ETFE

Dengan sertifikasi fire rating kelas satu, ETFE merupakan material yang dapat padam dengan sendirinya. Titik leleh dari ETFE adalah 260 derajat celsius. Selain itu, tidak seperti panel kaca, material ini tidak akan pecah berkeping-keping dan membahayakan penghuni jika terkena benturan keras.

9.      Memudahkan Perawatan

 

ETFE adalah material yang sangat tahan korosi. Dengan ekspektansi ketahanan 30 tahun, ADAS® ETFE Skylight teruji tidak mengalami degradasi maupun penurunan kekuatan material. Jika terjadi kerusakan, proses perbaikannya juga sangat mudah dan cepat dibandingkan kaca panel. Jika terjadi sobek dapat dilakukan perbaikan lokal, atau diganti dengan ETFE yang baru.

10.      Fleksibilitas Bentuk

ADAS® ETFE Skylight adalah material yang ideal untuk arsitektur tenda dan free-form anda. Tidak seperti kaca panel yang terbatas pada panel-panel planar, material ini tidak terbatas oleh berat maupun bentangnya, ETFE adalah material yang sangat fleksibel dan dapat membentuk bentukan-bentukan yang kompleks dan lengkung sesuai dengan imajinasi desain anda. Dengan kata lain, tidak ada batasan bentuk jika anda menggunakan material ETFE.

Transmisi cahaya yang optimal, beban material yang sangat ringan, daya tahan material yang tinggi, efisiensi karbon, efisiensi biaya, dan kebebasan bentuk arsitektural, menjadikan material ini digunakan di berbagai proyek monumental di dunia. Dengan ADAS® ETFE Skylight, kami menyediakan one-stop-solution untuk kebutuhan desain anda.

 

ADAS®  ETFE Skylight: Design to inspire, build to perform

5 Alasan Mengapa Material ETFE Baik Untuk Greenhouse Anda

5 Alasan Mengapa Material ETFE Baik Untuk Greenhouse Anda

Efisiensi Biaya

Material ETFE adalah alternatif yang lebih baik dari material kaca. Dengan ETFE, konsumsi struktur baja akan banyak berkurang dan otomatis akan mengurangi biaya konstruksi.

Menyuburkan Tanaman

Karena karakteristiknya yang transparan, material ETFE memberikan potensi pencahayaan alami yang tinggi dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan tanaman anda. Karena kadar intensitas UV yang dapat disesuaikan, maka nutrisi tanaman akan terpenuhi dan kualitas tetap terjaga.

Inovatif

ETFE adalah material yang fleksibel. Karenanya, dengan menggunakan ETFE, berbagai macam desain greenhouse dapat anda capai. Dengan begitu, material in memungkinkan anda untuk berkreasi lebih jauh dengan greenhouse yang anda inginkan hampir tanpa ada batasan bentuk apapun.

Daya Tahan Tinggi

Karena karakteristik permukaannya yang non-sticky dan memudahkan self-cleaning, ETFE dapat memudahkan proses perawatan greenhouse. Selain itu, material ini telah teruji cukup tahan lama (±20 tahun). Tidak seperti material kaca, ETFE dapat menghindarkan ruangan di dalam dari proses tetesan kondensasi yang dapat merusak tanaman.

Self-extinguish

ETFE memiliki karakteristik kadar penyulutan api yang rendah. Jikapun bersentuhan dengan api, material ini akan mudah padam karena daya sebar api yang sangat rendah. Jadi, tidak perlu khawatir dengan kualitas keamanannya.

 

Sudah saatnya anda membangun bisnis agrikultur anda Bersama ADAS® Greenhouse.

Peran Analisis Computational Fluid Dynamics (CFD) Dalam Proses Desain Struktur Membran

Peran Analisis Computational Fluid Dynamics (CFD) Dalam Proses Desain Struktur Membran

Bagaimanakah sebuah struktur membran dapat menahan beban angin yang sangat kuat? Atau bagaimanakah desain suatu struktur dapat terlihat ringan sekaligus kokoh secara bersamaan?

Untuk menjawab permasalahan tersebut, optimasi desain dan engineering adalah jawabannya. Untuk mencapai karakteristik yang demikian, diperlukan adanya titik tengah di antara kekakuan struktur dan efisiensi material. Maka dari itu, iterasi proses desain dan engineering menjadi tahap yang krusial dalam proses kami. Dalam tahap analisis, kita melakukan berbagai pembebanan pada model struktur, dan salah satu pembebanan yang paling signifikan dalam struktur membran adalah beban angin.

Apa itu CFD?

CFD merupakan metode komputasi kontemporer yang dapat memodelkan perilaku berbagai jenis fluida, dan angin merupakan salah satunya. Sebelum melakukan simulasi, berbagai tahapan seperti pemodelan 3D, pemodelan volumetric mesh, dan pemodelan boundary condition perlu dipersiapkan. Setelah itu, hasil dari simulasi perlu melalui tahap post-process. Melalui tahap ini, data hasil simulasi dapat diekstrak dan diolah agar sesuai dengan kebutuhan analisis struktur. Bagaimanapun kompleksnya tahap yang harus dilalui, hasil dari simulasi ini cukup memuaskan: kita dapat meng-ekstrak berbagai macam data yang diinginkan, dan data tekanan angin hanyalah salah satunya.

Mengapa Analisis CFD?

Umumnya, metode dalam men-generate data tekanan angin untuk analisis struktur terdiri dari tiga alternatif. Pertama, metode konservatif dengan menggunakan koefisien kemiringan permukaan berdasarkan kode perhitungan struktur, kedua menggunakan simulasi eksperimental wind-tunnel, dan ketiga menggunakan simulasi CFD. Metode pertama ini dinilai seringkali overestimasi, tidak akurat, sehingga struktur yang dihasilkan menjadi overbudget. Metode kedua paling akurat, namun dinilai tidak praktis karena perangkat lab yang sangat mahal dan sulit ditemui. Metode ketiga ini dinilai paling ekonomis dan jika dilakukan dengan metode yang benar, maka hasilnya juga akurat.

Kapan Analisis CFD Dibutuhkan?

Workflow dalam proses proyek kami terdiri dari desain, engineering, fabrikasi, dan instalasi. Di antara dua tahap yang pertama tersebut, seringkali kami melakukan beberapa tahap iterasi desain. Dan di antara iterasi inilah analisis CFD melakukan pekerjaannya dalam meningkatkan kualitas desain struktur membran. Diagram di atas menjelaskan bagaimana workflow yang kami gunakan dalam mendapatkan data tekanan angin tersebut. Beberapa software yang kami gunakan dalam seluruh workflow tersebut beserta alur data yang kami olah diilustrasikan pada gambar di atas.

Bagaimana CFD digunakan?

Selama tahap engineering, data tekanan angin yang dihasilkan CFD akan di-plot ke dalam model struktur untuk keperluan analisis. Umumnya, dalam sebuah proyek, kami akan melakukan analisis CFD dengan berbagai skenario arah angin yang berbeda-beda. Hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa struktur yang didirikan nantinya akan cukup kokoh dalam menahan beban angin yang tinggi sekalipun, namun cukup efisien dalam hal konsumsi material. Berdasarkan hasil analisis engineer ini, kemudian desainer menyesuaikan bentuk struktur agar dapat memenuhi persyaratan kode lokal yang berlaku. Pada dasarnya, semakin banyak iterasi yang dilakukan, maka semakin baik pula struktur yang dihasilkan.

Seluruh rangkaian proses yang panjang dari pengulangan iterasi tampak rumit dan membutuhkan ketelitian yang tinggi. Namun, dengan adanya tim yang berkompeten, proses optimasi menggunakan CFD di dalam proyek-proyek kami menjadi mungkin untuk diwujudkan.

Desain ETFE Bubble Dengan Metode Form-Finding

Desain ETFE Bubble Dengan Metode Form-Finding

Selain ringan dan tahan lama, material ETFE juga fleksibel dan dapat membentuk berbagai jenis geometri dengan mudah. Karenanya, ETFE ini sering digunakan sebagai material komponen bangunan dengan bentukan organik seperti double layer cushion dan atap free-form. Hal ini menjadikan ETFE sebagai material yang ideal untuk struktur permukaan double-curve seperti kubah.

Dalam proyek ini, tujuan kami adalah untuk membuat kubah dengan material ETFE berbentuk inflated bubble. Pada tahapan konseptual, kami menggunakan software Rhinoceros 3D dan plug-in bawaannya Grasshopper dan Kangaroo 2. Setelah itu, struktur membran yang terbentuk akan dianalisis menggunakan software in-house kami untuk perhitungan non-linear stress.

 

Tahap 1: Form-Finding Konseptual Menggunakan Rhinoceros 3D

Langkah pertama yang harus dilakukan adalah menentukan tipe dan bentuk dari ETFE bubble. Dalam kasus ini, atap dari struktur ini harus cukup tinggi untuk mewadahi aktivitas manusia di dalamnya dan memiliki luas 350 meter persegi. Kemudian, kami melakukan studi pada bentuk bubble dengan lubang ditengahnya.

Dalam mendapai bentuk form-finding yang terlihat organik, plug-in Kangaroo 2 kami manfaatkan untuk membaca garis terluar dari struktur ini, dan garis terluar tersebut menjadi dasar dalam membentuk mesh menggunakan Mesh Machine dari Kangaroo 2.

Proses meshing dilakukan dengan memberikan input inflation, mesh length, dan anchor point goals ke dalam solver Kangaroo 2, sebagaimana diilustrasikan di bawah ini.

Bentukan sederhana dari mesh ini merupakan dasar dari proses form-finding yang akan dilakukan, dan bentuk dinamis ini diperoleh dari struktur baja yang terdapat pada kubah. Karena volume dari bubble ETFE ini yang sebesar 625 meter kubik, dan tujuan dari struktur ini yang akan digunakan sebagai struktur permanen, maka ditambahkan perkuatan menggunakan balok baja.

Geometri dari balok-balok baja tersebut didapat melalui proyeksi garis radial yang berpotongan dengan geometri bubble. Membran ETFE ini nantinya akan dibentangkan sepanjang balok-balok tersebut.

Tahap 2: Fom-Finding Dan Analisis Menggunakan Software In-House.

Setelah mendapatkan bentukan yang sesuai, kemudian model tersebut di ekspor ke dalam Windas®, software analisis struktur kami. Software ini memungkinkan kami untuk dengan tepat menghasilkan bentukan membran ETFE yang juga turut memperhitungkan properti mekanis dari material.

Dengan menggunakan Windas®, analisis non-linear stress dengan berbagai kombinasi pembebanan seperti beban air hujan dan beban angin dapat dilakukan. Distribusi tekanan dan hasil deformasi dari analisis tersebut diilustrasikan pada gambar di bawah.

Workflow ini memastikan bahwa proses desain dan engineering dari tim kami berjalan dengan sikuensial dalam menghasilkan berbagai bentukan dengan berbagai fungsi. Dengan metode ini, kita selangkah lebih dekat dalam merealisasikan desain ETFE bubble.

Dalam tulisan selanjutnya, akan dibahas lebih detail mengenai proses form-finding dan analisis struktur yang dilakukan.

ADAS® ETFE Skylight vs Kaca Panel

ADAS® ETFE Skylight vs Kaca Panel

Ethylene tetrafluoroecthylene (ETFE) merupakan salah satu material bangunan generasi terbaru yang cukup populer karena properti mekanis, kimia, dan termalnya yang unik. Selain ringan dan tahan lama, material ini juga merupakan material yang memiliki kapasitas daur ulang yang cukup tinggi, yakni hampir 100%. 

ebagai bahan material dengan properti transimisi cahaya, insulasi, kinerja solar yang menonjol, ETFE kini mulai umum digunakan para arsitek dan dan kontraktor sebagai alternatif dari material kaca panel. Untuk memahami bagaimana kinerja ETFE berbeda dengan kaca panel, sebuah ulasan perbandingan diuraikan dalam pembahasan berikut.

Properti Mekanis

Meskipun ETFE memiliki kapasitas gaya tekan yang lebih rendah dibandingkan dengan kaca, karakteristik ETFE yang lentur memungkinkan ETFE untuk memiliki kualitas ketahananan terhadap benturan yang lebih tinggi. Properti ini memungkinkan ETFE untuk menyerap sebuah benturan dan kembali pada wujud semula (memantul). Sehingga, jika dibandingkan dengan kaca panel, ETFE memiliki kualitas keamanan yang lebih baik dibandingkan kaca, yang mana, jika kaca terkena benturan, dapat pecah berkeping-keping dan dapat membahayakan penghuni di sekitarnya.

ETFE memiliki nilai creep strain yang rendah dengan tekanan konstan sebesar 2 Mpa[1] yang mengindikasikan bahwa ETFE memiliki daya tahan yang tinggi. Terlebih lagi, koefisien friksi pada material ini mengindikasikan bahwa dalam perawatannya, ETFE ini mudah dibersihkan. Jika terdapat kotoran maupun debu yang menempel pada material, hanya dengan menggunakan air, maka kotoran dapat dibersihkan. Dengan kata lain, pada saat musim hujan, material ini dapat bersih dengan sendirinya (self-cleaning). Properti senyawa dari material ini memungkinkan struktur untuk dapat bertahan dari ekspos cuaca dan reaksi kimia yang dapat merusak material. Oleh karena itu, ADAS® ETFE Skylight merupakan pilihan yang relatif aman, dan tidak merepotkan untuk bangunan anda.

Properti Transmisi Cahaya dan Termal

Data eksperimen dari berbagai sumber [2][3][4] mengindikasikan bahwa ETFE memiliki kadar transmisi cahaya yang lebih baik dari kaca, penetrasi cahaya matahari maksimal, sehingga berpotensi menurunkan konsumsi energi listrik untuk pencahayaan di dalam ruangan. Penggunaan sistem double layer cushion dapat meningkatkan kinerja termal dari material ini, namun dengan tingkat penetrasi cahaya yang tetap tinggi. Efektivitas sistem double layer cushion jika dibandingkan dengan sistem single layer dapat dilihat pada tabel di atas.

Dalam hal penyimpanan panas, struktur ETFE dengan sistem double layer cushion dapat memberikan property U-value yang unggul dibandingkan dengan kaca double glaze. Selain itu, kaca panel juga memiliki potensi kerusakan jika berada di bawah tekanan panas maupun dingin tertentu, yang disebabkan properti konduktivitas termalnya.
Secara umum, ADAS® ETFE Skylight dapat mengungguli berbagai macam material transparan dalam konteks properti mekanis, ketahanan material, dan properti termal.

Sumber:
[1] https://www.fluorotherm.com/technical-information/materials-overview/etfe-properties/
[2] https://www.makmax.com/business/etfe_advantages.html
[3] https://www.saint-gobain-sekurit.com/glossary/glass-properties
[4] Experimental Assessment and Thermal Characterisation of Lightweight Co-Polymer Building Envelope Materials. Dimitriadou, E. (Author). 11 Mar 2015.