Строительные материалы 2020: новинки с низким уровнем воплощённого углерода
Главная страница » Строительные материалы 2020: новинки с низким уровнем воплощённого углерода
Очевидный факт – в целом, количество воплощённого в конструкциях зданий углерода неразрывно привязано к составу стройматериалов, из которых здания построены. Более того, на производство стройматериалов: стали, бетона, алюминия, стекла, активно используемых в строительстве зданий, приходится около 11% глобальных выбросов углекислого газа. Поэтому явную значимость приобретут строительные материалы 2020, которые отличаются благоприятным карбоновым составом. Нужно отдать должное, такие продукты сегодня уже доступны архитекторам. Рассмотрим восемь самых экологически чистых стройматериалов для кровли, облицовки, изоляции и других категорий — каждый из которых доступен на момент 2020 года или будет доступен в ближайшее время.
Экологически чистые строительные материалы 2020 – новинки
Сделаем краткий обзор для общего знакомства, позволяющий, однако, обратить внимание на тот или иной продукт для строительства. Вполне возможно, что этот обобщённый обзорный материал создаст представление для конечного потребителя, которому требуется именно экологически чистый стройматериал.
Стройматериал #1: линия H-UKR экологически чистого цемента Хоффмана
Достижением цели снижения содержимого двуокиси углерода в составе цемента, на долю которого приходится примерно 8% глобальных выбросов CO2, отметились французы. Фирма «Rives de l’Yon», являющаяся звеном компании-поставщика стройматериалов — «Hoffman Green Cement Technologies», разработала новый продукт.
Экологически чистый строительный раствор на базе цемента – отныне реальность для строительной сферы, благодаря разработке специалистов фирмы Хоффмана
Речь идёт о так называемом высокоэффективном щелочном активаторе (H-P2A), применяемым в составе цемента, изготовленного на основе доменного шлака, образованного при производстве стали.
По словам разработчиков, новая линия цемента H-UKR демонстрирует лишь одну пятую углеродного следа по сравнению с обычным цементом. Продукт демонстрирует прочность на сжатие до 25000 кПа через 12 часов и 112000 кПа через 28 дней после закладки.
Стройматериал #2: Mark West Watershed Block – стройматериал для водоразделов
Ежегодно производятся десятки миллиардов бетонных каменных блоков, где содержание углерода достаточно велико. К тому же такие стройматериалы требуют огромного количества воды и первичных минералов. Привлекательную альтернативу здесь предлагает калифорнийская фирма «Watershed Materials» — чувствительный к ресурсам бетонный строительный блок.
Инновационный строительный блок, главной отличительной особенностью которого выступает экологическая чистота, а именно – минимизированное содержимое углерода
Новый стройматериал сводит к минимуму или полностью устраняет содержание цемента, основного источника углекислого газа. Блок водораздела «Mark West» состоит из геополимеров, полученных из природной глины и дроблёного базальта, добытого в карьере. Бетонный строительный блок «MWW» демонстрирует результат прочности на сжатие, превышающей значение 13100 кПа, будучи доступным стандартными полноразмерными блоками.
Стройматериал #3: структура бамбука Lamboo
Зрелый бамбук изолирует около 80 метрических тонн углерода на гектар, по сравнению с менее чем 55 метрическими тоннами на гектар для быстрорастущих вечнозеленых видов. Серия «Lamboo Structure», отмеченная одноимённым производителем штата Иллинойс, включает:
- инженерные бамбуковые балки,
- стойки,
- фермы,
- другие компоненты каркаса.
Все компоненты, как сообщается на сайте производителя, имеют прочность на растяжение на 30-50% выше, чем показывают обычно используемые породы деревьев.
Стройматериал #4: панели МДФ из рисовой соломы от CalPlant
После сбора урожая рисоводы затопляют поля, чтобы разложить оставшийся соломенный побочный продукт. Однако «CalPlant» — компания из штата Калифорния, решила производить панели МДФ, изготовленные на основе рисовой соломы, собранной на фермах, расположенных поблизости.
Соломенные панели МДФ – исключительно чистый строительный материал, производство которого вполне доступно к освоению не территории России. Сырья – более, чем достаточно
Компания тем самым снизила потребность в практике интенсивного использования воды за счёт материала, связывающего углерод, который иначе всегда рассматривался как отходы сельского хозяйства.
Согласно представленной информации, биоматериал работает ничуть не хуже, чем продукты на основе древесного волокна. Панели строительные МДФ, экологически чистые, отмеченные лейблом «CalPlant», уже доступны на рынке.
Стройматериал #5: переработанная пластиковая облицовка Kedel
Компания Kedel, действующая на территории Ланкашира (Великобритания), предлагает внешнюю облицовку, созданную через переработку полистирола высокой плотности (обычно выбрасывается на мусорную свалку).
Предполагается, что повторно используемый долговечный стройматериал прост в уходе. Изготовление отмечается малыми затратами энергии, требуемой для производства первичной пластмассы (цементной облицовки). Облицовка доступна в пяти вариантах отделки и разной размерности длины.
Стройматериал #6: изоляционная плита Gutex Multitherm
Немецкий производитель – компания «Gutex», специализируется на системах наружной теплоизоляции, изготовленной на основе древесного волокна. Такого типа системы требуют меньше энергии для обработки по сравнению с обычными вариантами на базе экструдированного полистирола или распыляемой пены с закрытыми порами.
Строительная изоляционная плита на древесной основе – продукт производства немецких специалистов из компании «Gutex», оставляющий слабый углеродный след
Результатом исследовательской и производственной работы фирмы в 2019 году стало появление нового продукта — изоляционной плиты Gutex Multitherm. Стройматериал 2020 года изготавливается по форме шпунта, противостоит влаге и ветру, изолирует углерод. Изоляционные плиты Gutex Multitherm доступны в листах разных размеров и толщины.
Стройматериал #7: Металлические панели Classic Metal Roofing Systems
Килограмм переработанного алюминия вытесняет только 3,5 килограмма первичного материала по сравнению с 85 килограммами, необходимыми для первичного алюминия. Компания «Classic Metal Roofing Systems», основанная в Огайо, предлагает алюминиевые кровельные черепицы.
Вот такой, примерно, видится кровля современного дома, выстроенная на основе металлических кровельных систем, создаваемых из опустошённых пивных алюминиевых банок
Продукт компании уникален тем, что содержит до 99% переработанного сырья, полученного из потребительских отходов. По данным компании, каждые 100 квадратных метров кровли, закрытой продуктом, содержат почти 2000 алюминиевых банок, выброшенных потребителями.
Стройматериал #8: стеновые панели EcoSmart Firecode X
Используя специальные добавки, снижающие потребление воды в процессе производства на 25% по сравнению с обычными гипсокартонными плитами, компания USG производит экологически чистые стеновые панели. Как утверждает производитель, панели EcoSmart Sheetrock менее энергоёмки и ресурсоёмки, чем традиционные гипсокартонные плиты.
Продукт весит на 22% меньше по отношению к обычным настенным панелям, соответственно, снижается на 20% меньше потребление энергии при транспортировке. Продукт EcoSmart Sheetrock не содержит химикатов так называемого «красного списка», обладает сертификатом «Greenguard Gold». Стеновые панели толщиной 15 мм доступны на рынке.
Как построить плавательный бассейн на основе блоков Бессера?
Самовосстанавливающийся бетон – стройматериал будущего
Строительство: гибридные технологии + автоматизация стройки роботами
КРАТКИЙ БРИФИНГ
Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .
Пластик в строительстве новые технологии
Начнем с наиболее распространенного строительного материала – дерева. Казалось бы, что тут еще можно придумать нового? Но и здесь на помощь приходят современные инновационные технологии.
1. Технология строительства купольных домов без гвоздей, Владивосток, Россия
Учёные Дальневосточного федерального университета создают современные деревянные дома-куполы. При этом, как в добрые старые времена русских зодчих, – без единого гвоздя. Их уникальность заключается в применении новых конструкций замков между отдельными частями деревянного сферического каркаса.
Купольный дом из деревянных деталей создается в рекордно короткие сроки. Буквально за считанные часы вырастает каркас необычного дома. Сегодня эту технологию хотят опробовать уже в нескольких городах России. Между собой звенья стыкуются с помощью специального замка, который воспринимает все нагрузки – вертикальные, боковые и так далее. Детали изготавливаются с такой точностью, что получается своеобразный конструктор «лего». Любой человек, имея такой набор с небольшой инструкцией по сборке, может смонтировать эту конструкцию самостоятельно.
На одной из баз отдыха Приморского края уже работает купольное экспресс-кафе «Снежок», построенное учёными, которое пользуется большой популярностью, привлекая посетителей необычной формой. Второй купольный дом гораздо больше – это двухэтажная двенадцатиметровая конструкция площадью 195 м?.
2. Многоэтажные здания из дерева, Лондон, Великобритания
Мы все как-то привыкли, что дерево используется для строительства невысоких домов, в один-два этажа. Но разработчики из США считают возможным использовать древесину для строительства зданий высотой до 30 этажей.
Первый из современных жилых домов, построенный из дерева по современным технологиям деревянного домостроения (из пятислойных деревянных клеевых панелей), имеет 9 этажей и 30 метров высоты. Этот дом стоит в Лондоне, в нем 29 жилых квартир и офисы на первом этаже.
Удивительно, что всю надземную часть этого дома построили за 28 рабочих дней всего пять человек, вооруженные только лишь одним передвижным подъемным краном и электрическими отвертками.
3. Технология строительства деревянных домов Naturi, Австрия
Технология представляет из себя профилированные тонкомерные стволы дерева, называемые специалистами «баланс», которые прострагиваются на четырехстороннем станке. То, что используется именно тонкомер, наглядно демонстрирует тот факт, что в каждом бе исключения элементе обязательно есть цердцевина дерева.
Потом из таких «паззлов» можно собрать любую часть здания. Высыхая, отдельные элементы деформируются и заклиниваются «намертво », создавая очень прочную и легкую конструкцию. Цель изобретения такой технологии – это использование низкокачественного сырья, которое в России, например, идет только на целлюлозу или вообще просто в отходы.
4. Дома из мусора будут печатать на 3D-принтере, Наньтун, провинция Цзянсу, КНР
Китайские архитекторы изобрели способ строительства дешевых домов. Их секрет в огромном 3D-принтере, который буквально печатает недвижимость. И в этом не было бы ничего необычного – технологии «печатанья» зданий уже известны. Но дело в том, что китайские дома будут изготавливаться… из строительного мусора.
Таким образом специалисты архитектурной компании Winsun намерены решить сразу две проблемы. Помимо создания недорогих домов проект даст вторую жизнь строительному мусору и отходам промышленного производства – именно из этого создаются дома.
Гигантский принтер имеет действительно внушительные размеры – 150 х 10 х 6 метров. Устройство довольно мощное и за сутки может напечатать до 10 домов. Себестоимость каждого из них составляет не более 5 тысяч долларов.
Огромная машина возводит наружную конструкцию, а внутренние перегородки монтируют позже вручную. С помощью технологии 3D-печати в Поднебесной надеются решить насущную проблему доступного жилья. Уже в скором времени в стране появится несколько сотен фабрик, на которых из строительного мусора будут производить расходные материалы для гигантского принтера.
5. Дом печатают из биопластика, Амстердам, Голландия
Компанией Dus Architects разработан проект по печати жилого здания на 3D-принтере из биопластика. Строительство ведется с помощью промышленного 3D-принтера KarmaMaker, который «печатает» пластиковые стены. Конструкция здания очень необычна – к трехметровому торцу дома прикрепляются стены как в конструкторе «Lego». Если потребуется перепланировка постройки, то ее можно будет легко изменить, заменив одну деталь на другую.
Для строительства используется разработанный компанией Henkel биопластик — смесь растительного масла и микрофибры, а фундамент дома будет сделан из легкого бетона. После завершения строительства здание будет состоять из тринадцати отдельных комнат. Эта технология может изменить всю строительную индустрию.Старые жилые здания и офисы можно будет просто «переплавлять» и делать из них что-то новое.
6. Самозалечивающийся эластичный бетон
Задумка подобного материала была найдена у обычных ракушек. Дело в том, что раковины обогащены необходимым комплексом минералов, придающих им эластичность. Именно эти минералы и добавляются в состав бетона. Новый тип бетона невероятно эластичен, устойчивее к трещинам, да еще и на процентов 40-50 легче. Такой бетон не сломается даже при очень сильных изгибах. Даже землетрясения ему не страшны. Обширная сеть трещин после таких испытаний не скажется на его прочности. После снятия нагрузки бетон начнет процесс восстановления.
Как это происходит? Секрет очень прост. Обычная дождевая вода при реакции с бетоном и углекислым газом в атмосфере способствует образованию карбоната кальция в бетоне. Это вещество и скрепляет появившиеся трещины, «лечит» бетон. После снятия нагрузки восстановленный участок плиты будет обладать такой же прочностью, как и ранее. Такой бетон собираются внедрять при строительстве ответственных конструкций, например, мостов.
7. Бетон из углекислого газа, Канада
Канадская компания CarbonCure Technologies разработала инновационную технологию производства бетона путем связывания диоксида углерода. Эта технология уменьшит вредные выбросы и может совершить революцию в строительной отрасли.
Для производства бетонных блоков используется углекислый газ, выбрасываемый такими крупными предприятиями, как нефтеперерабатывающие заводы и заводы по производству удобрений.
Новая технология позволяет добиться тройного эффекта: бетон будет дешевле, прочнее и экологически безопаснее. Сто тысяч таких бетонных блоков смогут абсорбировать столько же углекислого газа, сколько усвоят за год сто взрослых деревьев.
8. Огнестойкие дома из соломы
Соломенные дома с использованием современных технологий строят во всём мире. Надёжные, тёплые, уютные, они прекрасно выдержали испытание и нашим климатом. Однако до сих пор современная технология строительства из прессованной соломы (на Западе её называют strawbale-house) у нас известна немногим. Она основана на лучших свойствах этого уникального естественного материала. В прессованном виде он становится отличным стройматериалом. Прессованную солому считают лучшим утеплителем. Соломенные стебли растений – трубчатые, полые. В них и между ними содержится воздух, который, как известно, отличается низкой теплопроводностью. В силу своей пористости солома обладает хорошими звукоизоляционными свойствами.
Кажется, что фраза «огнестойкий соломенный дом» звучит парадоксально. Но заштукатуренной стене из соломы огонь не страшен. Блоки, покрытые штукатуркой, выдерживают 2 часа воздействия открытого пламени. Соломенный блок, открытый только с одной стороны, не поддерживает горения. Плотность прессования тюка в 200–300 кг/куб. м также препятствует горению.
Дома из соломы строят в Америке, Европе, Китае. В США есть даже проект строительства соломенного небоскреба в 40 этажей. Самые же высокие дома из соломы сегодня – это пятиэтажные здания, которые скомбинированы с железобетонным и металлическим каркасом.
9. Земляной грунт как строительный материал
Вот уж поистине все новое – это хорошо забытое старое. Популярность вновь приобретают дома из землебита. Этот материал и сегодня используется для строительства опорных конструкций и стен.
В основе землебита – обычный земляной грунт. Землебит прошел апробацию временем, из него строили еще в Древнем Риме. Земляная грунтовая масса имеет высокую влагостойкость и практически не дает усадки. А теплотехнические характеристики землебита могут быть усилены добавлением, например, соломенной нарезки. Спустя несколько лет землебит становится практически таким же прочным, как и бетон.
Самым известным зданием, построенным из землебита, можно считать находящийся в Гатчине Приоратский Дворец.
10. Кирпич-хамелеон, Россия
Копейский кирпичный завод с 2003 года выпускает кирпич, прозванный «велюровым» за способность буквально впитывать свет своей поверхностью, вследствие чего она становится насыщенной, напоминая бархат.
Эффект достигается при помощи вертикальных бороздок, нанесенных на поверхность кирпича металлическими щетками. При этом появляется возможность углублять основной цвет при изменении угла падения света, что уподобляет кирпич хамелеону – в разное время дня он способен менять окраску в зависимости от освещения.
Текстура велюрового кирпича отлично работает в тандеме с гладким кирпичом в орнаментальной или фигурной кладке.
11. «Летающие» дома, Япония
Япония не перестает поражать своими разработками. Идея проста – чтобы дом не разрушился в результате землетрясения, он просто… не должен находиться на земле. Вот они и придумали летающие дома, причем все это вполне реально.
Несомненно, слово «летающие» – это красивая аллегория, наталкивающая на детские мечты о полетах в доме-воздушном шаре. Но японская конструкторская компания Air Danshin Systems Inc разработала систему, позволяющую строениям подниматься над землей и «парить» над ней во время землетрясения
Дом располагается на воздушной подушке и после срабатывания датчиков он просто зависнет над землей, причем во время такого изменения жильцы здания ничего не почувствуют. Фундамент не прикреплен к самой конструкции. После парения дом садится на рамку, расположенную по верху фундамента. Во время землетрясения активируются сейсмодатчики, которые располагаются по периметру здания. После чего они сразу запустят нагнетательный компрессор, находящийся в основании дома. Он и обеспечит «левитацию» здания на высоте 3-4 см от земли. Таким образом, дом не будет контактировать с землей и избежит последствий подземных толчков. Новинка уже установлена почти в 90 домах Японии.
«Летающие дома» взяли в разработку многие японские фирмы, в ближайшее время ноу-хау появится и в других регионах Азии, которые часто страдают от землетрясений.
12. Дом из контейнеров, Франция
Отработавшие свое контейнеры давно используются для строительства бюджетного жилья в разных городах и странах. Вот один из примеров.
При строительстве дома были использованы восемь старых морских контейнеров, которые и создали необычную архитектурную форму здания. Кроме контейнеров также использовались дерево, поликарбонат и стекло. Общая площадь дома – 208 квадратных метров.
Стоимость строительства таких эконом-домов «контейнерного типа» обычно вдвое меньше постройки аналогичного дома из обычных стройматериалов. Кроме того, и возводится он в два раза быстрее.
13. Выставочный комплекс из морских контейнеров, Сеул, Южная Корея
Если жилыми зданиями из контейнеров уже давно никого не удивишь, то вот в центре делового и торгового района Сеула появилось совсем необычное здание. Построили его из 28 старых морских контейнеров.
Площадь составляет 415 кв. м. В комплексе будут проходить выставки, ночные кинопоказы, концерты, мастер-классы, лекции и другие массовые мероприятия.
14. Студенческие общежития из контейнеров, Голландия
В Амстердаме пошли еще дальше. И за относительно небольшое время тысяча (!) старых морских контейнеров, которых в этом портовом городе хватает, превратились в настоящие студенческие модульные общежития.
В каждой отдельной комнате-контейнере есть все удобства. Кроме того, на крыше оборудована эффективная дренажная система, которая собирает дождевую воду, идущую впоследствии на бытовые нужды.
15. Ледяные отели
В Финляндии и других северных странах вовсю строят гостиницы изо льда. При этом номер в ледяной гостинице стоит дороже, чем в отеле из других, более традиционных строительных материалов. Впервые ледяной отель открылся в Швеции более 60 лет назад.
16. Мобильный эко-дом, Португалия
При строительстве таких мобильных сооружений используются самые разные технологии. Особенность этого дома – его полная энергетическая независимость. На поверхности объекта закреплены солнечные панели для производства энергии, полностью обеспечивающей уникальный домик необходимым количеством. К слову, домик не только экологически чистый, но и полностью мобильный.
Экодом разбит на две секции – в одной спальное пространство, а в другой – туалет. Снаружи дом покрыт экологически чистым пробковым покрытием.
17. Энергоэффективная комната-капсула, Швейцария
Разработали проект архитекторы из компании NAU (Швейцария), которые стремились сделать максимально комфортное и компактное жилье. Комнату-капсулу, получившую название Living Roof (Жилая крыша), можно поставить практически на любую поверхность.
Комната-капсула оборудована солнечными панелями, ветряными турбинами и системой сбора, хранения и рециркуляции дождевой воды.
18. Вертикальный лес в городе, Милан, Италия
Инновационный проект Bosco Verticale – строительство в Милане двух многоэтажных зданий с живыми растениями на фасаде. Высота двух высотных зданий составляет 80 и 112 метров. Всего на них высажено 480 деревьев больших и средних размеров, 250 деревьев небольшой высоты, 5000 различных кустарников и 11000 растений, образующих травяной покров. Такое количество растений соответствует по площади 10000 м? обычного леса.
Благодаря почти двухгодичной исследовательской работе специалистов по ботанике были удачно подобраны виды деревьев, которые наиболее приспособлены к таким непростым условиям жизни на высоте. Различные растения специально выращивались и акклиматизировались для этого строительства. В каждой квартире дома – свой балкон с деревьями и кустарниками.
19. Дом-кактус, Голландия
В Роттердаме идёт строительство роскошного 19-этажного жилого дома. Такое оригинальное название он получил из-за сходства с этим колючим растением. В нём располагаются 98 квартир с повышенной комфортностью. Строительство осуществляется по проекту архитектурной компании UCX Architects.
Особенность этого дома – использование открытых террас-балконов под висячие сады, расположенные друг над другом в ступенчатом порядке, завинчивающиеся вверх по спирали. Такое расположение террас позволяет солнцу освещать растения со всех сторон. Глубина каждой террасы составляет не менее двух метров. Мало того, в эти балконы также будут встроены небольшие бассейны.
20. Энергоэффективный город
Мы привыкли, что речь обычно идет об энергоэффективных домах. А в рамках подготовки к выставке Expo-2020 в Арабских Эмиратах будет построен целый энергоэффективный город. Это будет «умный город», полностью обеспечивающий себя энергией и другими ресурсами. Проект планируется реализовать около населенного пункта Аль-Авир в Дубае.
Он станет первым в своем роде абсолютно самодостаточным городом в плане обеспечения жителей всеми необходимыми ресурсами, транспортом и энергий. Для этого энергоэффективный город будет по максимуму оснащен солнечными панелями, которые разместят на крышах практически всех жилых и коммерческих зданий. Кроме того, город будет самостоятельно перерабатывать 40 000 кубических метров сточных вод. Площадь этого суперкомплекса будет составлять 14 000 гектар, а сам жилой район будет построен в форме пустынного цветка. Окруженный поясом зеленых насаждений, «умный город» сможет принять 160 000 жителей.
«Правила строительства», №43/1, май 2014
Правообладателем всех материалов сайта является ООО «Правила строительства». Полная или частичная перепечатка материалов в любых источниках запрещена.