Опубликовано Топ-10 новейших стройматериалов: углеродобетон и другие эксперименты
Весной 2020 года команда германских ученых из Центра кремниевой фотовольтаики Фраунгофера в Галле, а также Лейпцигского университета прикладных наук и Дрезденского технического университета впервые представили прототип новой фасадной конструкции с интегрируемыми солнечными панелями. В изобретении использованы два новаторских решения: разнонаклонные секции под солнечные панели и новый материал — углеродобетон.
Разработка немецких специалистов создана в рамках проекта SOLAR.shell как альтернатива малорентабельным поворотным конструкциям солнечных панелей, устанавливаемых на современных энергосберегающих фасадах. «Интегрированные в новый тип фасада фотоэлектрические элементы обеспечивают на 50 процентов больше сбора солнечной энергии, чем модули, установленные перпендикулярно на стенах зданий», – говорит Себастьян Шиндлер, руководитель проекта Fraunhofer CSP. Кроме того, по его словам, разнонаклонные секции, выполненные на основе углеродобетона, предоставляют гораздо больше возможностей для создания нового и разнообразного архитектурного облика городов будущего.
Таким образом, в рейтинге последних достижений в области строительных технологий и материалов разработка немецких ученых вполне может претендовать на лидерство – во всяком случае, по критерию одной из самых последних и самых интересных из всех резонансных инноваций, которые мир увидел в последние два-три года.
Топ-10 стройматериалов:
1. Углеродобетон. Это новая модификация железобетона, в которой вместо обычной металлической арматуры использованы углеродные волокна и трубки. Они не уступают по прочности металлу, при этом выигрывают в легкости и пластичности. Углеродобетон, разработанный в ходе проекта SOLAR.shell в Германии, создавался специально для фасадов с элементами солнечных батарей. Он позволяет уже при отливке формировать ниши для установки солнечных панелей и сопутствующего оборудования. При этом, по мнению разработчиков, возможности применения углеродобетона не ограничены только солнечными панелями, он может применяться в любых фасадах как легкая и прочная альтернатива железобетону.
2. Самовосстанавливающийся бетон. Нидерландские архитекторы продолжают задавать тон в архитектурных и строительных инновациях, направленных на создание максимально комфортной и экологичной городской среды, при этом и как можно более долговечной. В арсенале нидерландских строителей недавно появился новый тип цемента, который может самозащищаться от разрушения благодаря наличию в его составе молочнокислого кальция и некоторых видов бактерий. Именно они перерабатывают кальций, обращая его в известняк, который, в свою очередь, может заполнять образовавшиеся сколы и трещинки, не допуская их дальнейшего разрастания.
3. Токопроводящий бетон Shotcrete. Еще один новый вид бетона разработала команда специалистов из университета Небраски-Линкольна (США). Его главное свойство – способность поглощать и отражать электромагнитные волны разного происхождения – обеспечивается за счет использования в составе бетона магнетита. Помимо этого природного минерала высокие ферромагнитые свойства бетона обеспечивают также металлические и углеродные компоненты.
Изначально токопроводящий бетон создавался для взлетно-посадочных полос, но его применение возможно и в других сферах гражданского строительства, не исключая жилые дома.
4. Солевые блоки. Идея использовать морскую соль в качестве стройматериала родилась в Нидерландах, что не удивительно для страны, где основным природным ресурсом служит море. Автор изобретения, ставшего одним из самых ярких и необычных ноу-хау 2017 года, — архитектор Эрик Джоберс. Морскую соль, извлекаемую из воды с использованием солнечной энергии, скрепляет натуральный крахмал, полученный из водорослей. Защитное покрытие солевого блока представляет собой специальный влагостойкий состав на основе эпоксидной смолы. Такие блоки, по мнению нидерландского архитектора, подходят и для проектирования гибких арочных конструкций.
5. Жидкое дерево. Новый композитный материал – еще одно изобретение немецких специалистов, которые создали необычный полимер. В его составе могут быть как органические, так и синтетические компоненты, которые скрепляются различными модификаторами.
Древесная мука составляет до 70% основной массы композита. В качестве основы в составе «живого дерева» может быть использована не только древесина, но и другие растительные материалы. Например, солома, пенька или рисовая шелуха.
6. Вспененный сайдинг. Этот полимер, появившийся совсем недавно в Европе, набирает все большую популярность во всем мире. Его производители появились и в России. Текстура сайдинга имитирует древесину, поэтому он применяется прежде всего в отделке фасадов жилых домов. Сайдинг производят из вспененного поливинилхлорида, поэтому он толще обычного полимерного сайдинга. Себестоимость материала также существенно больше, что относят к одному из его недостатков.
7. Кварцвиниловые полы. Одна из последних разработок на рынке напольных покрытий, которая может составить конкуренцию ламинату, линолеуму, а также керамограниту и даже натуральному паркету. Кварцвинил устойчив к огню и к воде, так как в его составе используется кварцевый песок.
А за счет добавления пластификаторов кварцвиниловые плиты обладают гибкостью. Благодаря этим свойствам новый материал пользуется все большим спросом на строительном рынке.
8. «Живая» плитка. Эту новинку называют самой оригинальной из последних инновационных разработок стройматериалов. Плитка меняет свой рисунок под воздействием веса. То есть изображение может меняться буквально под ногами. Этот эффект достигается благодаря встроенной в плитку поликарбонатной капсуле с цветным гелем. Именно он растекается под любым давлением по поверхности пола, рисуя причудливые узоры. При этом «живая» плитка хорошо поглощает звуки и подавляет вибрацию.
9. Изоплат. Так называются плиты, которые недавно были изобретены в Эстонии специалистами компании Skano Fibreboard. Изоплат представляет собой натуральный теплоизоляционный материал. Он выполнен из волокон деревьев хвойных пород, которые предварительно запаривают в горячей воде, затем спрессовывают в листы.
10. «Умная» штукатурка. Разработчики из швейцарской фирмы STO AG, решая проблему накопления конденсата в помещениях, представили недавно свой инновационный материал. Они изобрели штукатурку, которая эффективно поглощает водяные пары из воздуха – около 90 г на 1 кв.м. При этом толщина наносимого слоя составляет не менее 2 см. Одновременно с устранением конденсата «умная» штукатурка также борется с грибками и плесенью.
Следите за нами в
ВКонтакте ,
Одноклассники ,
Дзен и
Telegram
Подписаться на рассылку
Семь строительных материалов будущего
Несмотря на то, что строительные технологии развиваются, в строительной сфере продолжают использовать традиционные строительные материалы.
За последние годы не было ни одного грандиозного прорыва в области новых строительных материалов, который бы массово изменил подход к современному строительству.
Все понимают, что создание новейших строительных материалов с улучшенными показателями прочности, гибкости и износостойкости позволит архитекторам воплощать свои самые смелые замыслы. Но в строительной сфере не спешат инвестировать в новые материалы, предпочитая то, что проверено веками.
И все же исследования в области новых материалов проходят постоянно и некоторые из таких материалов вполне смогли бы конкурировать с кирпичом, древесиной, или обычным бетоном.
Итак, какие же строительные материалы возможно будут использоваться при строительстве городов будущего?
Графен
Графен — это тонкая плоскость графита, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом, которые образуют гексагональную двумерную кристаллическую решётку.
Этот материал обладает уникальными свойствами.
При невероятной легкости он имеет гораздо бóльшую прочность и жесткость, чем сталь и углеродное волокно.
Графен пока не используется в строительстве, хотя его можно было бы использовать в сочетании с традиционными материалами для создания конструкций, которые невозможно представить сегодня. Но до настоящего времени нет технологии получения графена в необходимых для строительства количествах. Наиболее популярный процесс изготовления графена требует больших затрат энергии на отделение моноатомных слоёв.
Окриджская национальная лаборатория (Oak Ridge National Laboratory) в США разработала новый способ получения графена с использованием технологии, известной как химическое осаждение из газовой фазы.
Руководитель команды, работавшей над этим проектом, сказал, что это открытие «значительно расширит спектр возможных применений графена». Следующий шаг – уменьшить стоимость и расширить производство, что сделает возможным более широкое использование этого материала.
«Бальса» из углеродного волокна
Бальсовое дерево ценится за его невероятно легкую древесину, однако оно довольно дорогое.
Для изготовления этого синтетического заменителя используется армированная углеродными волокнами термоотверждаемая эпоксидная смола и экструзионная 3D-печать. Эта технология позволяет создавать из эпоксидной смолы и углеродных волокон сотовые структуры.
В результате получен новый материал, который может полностью заменить бальзовое дерево. Он будет не только дешевле, но и устранит проблемы, связанные с неоднородностью волокон дерева, которая затрудняет его использование там, где требуется высокая точность.
Синтетический паучий шелк
Паучий шелк – один из самых удивительных природных материалов, высокая прочность которого при относительно низкой плотности делает его более прочным, чем такое же по весу количество стали.
Ученые давно пытаются создать его синтетическую версию, но природа его свойств оставалась тайной до самого последнего времени.
Команда исследователей из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) для создания искусственной паутины использовала технологии 3D-печати.
«Мы на пути к математическому описанию механизма, делающего паутину такой прочной», – говорит ученый-исследователь Чжао Цин (Zhao Qin).
«Угликислоцемент»
Американские ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) разработали технологию получения нового строительного материала из углекислого газа. По техническим характеристикам новый материал похож на бетон.
В качестве основного компонента для такого бетона используется двуокись углерода, выбрасываемая в атмосферу электростанциями.
Новый материал назвали CO2NCRETE (слово образовано из химической формулы углекислого газа CO2 и слова concrete — цемент).
Кстати, именно с производством традиционного бетона связано около 5% всех выбросов углекислого газа в мире.
Ученые предполагают, что новый материал улучшит ситуацию с загрязнением воздуха, так как в процессе его производства не образуется вредных выбросов и более того — утилизируется двуокись углерода, поступающая в воздух от электростанций.
Экспериментальные образцы «угликислоцемента» сейчас изготавливают в университетской лаборатории. Смесь из углекислого газа и извести помещают в 3D-принтер и печатают из него материал. Параллельно авторы разработки изучают возможность масштабного производства CO2NCRETE для строительства.
«Зеленый» бетон
Как видим, новые строительные материалы разрабатываются не только с целью повышения прочности или легкости, но также для улучшения экологии.
Команде из Технологического университета MARA (Universiti Teknologi MARA) в Малайзии удалось создать бетон, который они назвали «green-mix concrete» (зеленый бетон).
«Зеленый» бетон изготавливается из традиционных ингредиентов, смешанных с подходящими отходами и вторичным сырьем.
Этот экономичный и экологичный заменитель по свойствам не уступает оригиналу. В числе материалов, которые используются для его производства – зола-унос, заполнители из вторсырья и волокна из алюминиевых банок.
Искусственная древесина
Древесина относится к числу основных строительных материалов. Увеличение строительных объёмов приводит к значительному увеличению потребления древесины, что, в свою очередь приводит к истощению лесосырьевых ресурсов. Поэтому разработка новых материалов, способных в будущем заменить древесину, весьма актуальна.
Японские ученые заявили, что им удалось создать искусственную древесину, которую можно использовать даже при строительстве Международной космической станции.
Исследователи из университета Мие обнаружили способ извлечения лигнина — довольно сильного клея — из натурального дерева. Если его соединить с бумагой и древесными стружками, получится новый материал идентичный древесине, но прочнее и без годичных колец.
На разработку этого вещества ушло 20 лет.
Если проект будет одобрен японским министерством образования, науки и технологии, университет получит на дальнейшую разработку промышленной технологии 571 миллион долларов.
Давно было известно, что лигнин является сильным клеящим веществом, но никому не удавалось найти способ извлечения его из древесины с сохранением клейкости. Ранее он просто рассматривался как нежелательный продукт при производстве бумаги, который можно было удалить из древесины, погрузив ее в щелочной раствор.
Иной способ получения искусственной древесины предложила группа ученых под руководством Шу-Хун Ю (Shu-Hong Yu) из Хэфэйской национальной лаборатории физических наук. В качестве аналога лигнина они использовали резольную и меламинформальдегидную смолы. Такие смолы имеют похожую на лигнин полифенольную структуру. Смешивая со смолой хитозан и уксус, ученые получили новый вид полимерного материала, который напоминает по своей структуре древесину, но обладает лучшими характеристиками прочности огнестойкости и водостойкости.
Остаётся вопрос разработки технологии промышленного производства нового материала.
Искусственная древесина из сельскохозяйственных отходов.
Сельскохозяйственные отходы имеют большие перспективы в разработке новых строительных материалов.
Так, например, американская компания TruGrain применяет для производства строительных материалов новый вид эко материала Resysta. Материал воспроизводит вид тропической древесины, но обладает более высокой износостойкостью и долговечностью.
Этот материал изготавливается из сельскохозяйственных отходов — 60% рисовой шелухи с добавлением синтетического пластикового полимера и обыкновенной соли. Полученный композит можно перерабатывать, а его эксплуатационный срок составляет не менее 25 лет, в течение которых он не будет трескаться или менять цвет.
Огнестойкий материал устойчив к ультрафиолетовому излучению, воздействию хлорированной или солёной воды, насекомых или грибка.
Различные профили из нового материала производятся в США методом экструзии.
Их можно использовать для полов, террас и фасадов или для изготовления садовой мебели.
Материал обрабатывается так же, как и древесина: его можно пилить, сверлить, полировать, покрывать маслом или краской.
Перейти на главную страницу (последние публикации)
Десять материалов будущего, которые могут изменить то, как мы строим
Вслед за новостями о том, что пеньку можно использовать в качестве недорогого, низкоуглеродистого способа армирования бетона, вот 10 многообещающих новых строительных материалов, включая пластик, который прочнее стали, и 3D- печатные грибовидные колонки.
Исследователи разрабатывают материалы, которые работают лучше или менее вредны для окружающей среды, а в идеале — и то, и другое.
В ближайшем будущем природные материалы, включая пеньку и мицелий, а также синтетические материалы, такие как углеродное волокно и высококачественный пластик, могут играть гораздо большую роль в процессе строительства.
Вот десять инновационных материалов из нашего архива:
Покрытие Biochar
Немецкий стартап Made of Air производит биопластик из лесных и сельскохозяйственных отходов, который улавливает углерод и может использоваться для изготовления предметов, включая облицовку.
Шестиугольные панели, получившие название HexChar, были установлены в дилерском центре Audi в Мюнхене в прошлом году, что стало первым случаем использования продукта в здании.
Узнайте больше об облицовке из биоугля ›
Бетон, армированный углеродным волокном
Этот недавно разработанный тип бетона усилен пряжей из углеродного волокна, поэтому для конструкции той же прочности требуется гораздо меньше бетона.
Исследователи из Технического университета Дрездена работали с немецкой архитектурной фирмой Henn над созданием здания из этого «углеродного бетона», которое будет называться «Куб».
Узнайте больше об армированном углеродным волокном бетоне ›
Сверхпрочный пластик
Изобретенный инженерами-химиками Массачусетского технологического института, 2DPA-1 легкий и формуемый, как и все пластмассы, и в два раза прочнее стали.
Синтезированный с использованием нового процесса полимеризации, он сначала будет использоваться в качестве ультратонкого покрытия для повышения долговечности объектов, но однажды его можно будет превратить в конструкционный армирующий материал для зданий.
Подробнее о 2DPA-1 ›
Мицелий, напечатанный на 3D-принтере
Существует множество способов использования мицелия, представляющего собой ветвящуюся вегетативную часть гриба, для строительства.
One — это метод 3D-печати Blast Studio, который использовался лондонской практикой для изготовления двухметровой колонны, которую можно использовать в качестве несущего архитектурного элемента. Также дает грибной урожай.
Узнайте больше о мицелии, напечатанном на 3D-принтере ›
Арматура из конопли
Изготовленная из одного из самых поглощающих углерод растений в мире, конопляная арматура в настоящее время разрабатывается в Политехническом институте Ренсселера в США.
Он призван стать недорогой низкоуглеродистой альтернативой стандартной стальной арматуре, которая также позволяет избежать проблемы коррозии и продлевает срок службы бетонных конструкций.
Узнайте больше о конопляной арматуре ›
Карбикрет, связывающий углерод
Канадская компания Carbicrete разработала метод связывания углерода в бетоне, утверждая, что ее продукт захватывает больше углерода, чем выделяет.
Вместо цемента на основе кальция, который сильно выделяет CO2, Carbicrete использует отходы сталелитейной промышленности и углерод, уловленный на промышленных предприятиях. Он используется для изготовления бетонных блоков и сборных панелей.
Узнайте больше о поглощающем углерод Carbicrete ›
Кирпич из строительных отходов K-Briq
Изобретенный профессором инженерии Габриэлой Медеро из Эдинбургского университета Хериот-Ватт и запущенный ее стартапом Kenoteq, K-Briq состоит из 90 процентов строительного мусора и без огня.
Низкоуглеродистая альтернатива обычному кирпичу уже доступна для заказа в стандартных или индивидуальных цветах.
Узнайте больше о K-Briq ›
ДСП из картофельных очисток
Лондонские дизайнеры Роуэн Минкли и Роберт Николл создали эту экологически чистую альтернативу одноразовым материалам, таким как МДФ и ДСП.
Называется ДСП, он создается из картофельных очисток и не содержит формальдегида или других токсичных смол и может использоваться в качестве строительного материала.
Узнать больше о ДСП из картофельных очистков ›
Зеленые угольные кубики из люфы
Разработанные исследователями из Индийской школы дизайна и инноваций в Мумбаи, эти биокирпичи сделаны из почвы, цемента, древесного угля и органических волокон люффы — более известного как люфа, растения, обычно используемого для изготовления губок для ванн.
Естественные промежутки в волокнистой сети люфы позволяют кирпичам служить домом для животных и растений, увеличивая биоразнообразие городов.
Узнайте больше о кубиках из люфы Green Charcoal ›
Строительная плита из макулатуры
Строительный картон Honext изготовлен из бумаги, которая уже прошла несколько циклов повторного использования, а это означает, что оставшиеся волокна целлюлозы слишком короткие, чтобы их можно было связать вместе, чтобы снова превратить их в бумагу.
Honext смешивает отходы целлюлозных волокон с водой и ферментами для изготовления плит, которые можно использовать для внутренних перегородок или облицовки.
Узнайте больше о картоне из макулатуры ›
Dezeen в WeChat!
Нажмите здесь , чтобы прочитать китайскую версию этой статьи в официальном аккаунте Dezeen в WeChat, где мы ежедневно публикуем новости и проекты в области архитектуры и дизайна на упрощенном китайском языке.
Подпишитесь на нашу рассылку
Ваш электронный адресDezeen Debate
Наш самый популярный информационный бюллетень, ранее известный как Dezeen Weekly. Рассылается каждый четверг и содержит подборку лучших комментариев читателей и самых обсуждаемых историй. Плюс периодические обновления услуг Dezeen и последние новости.
Dezeen AgendaРассылается каждый вторник и содержит подборку самых важных новостей. Плюс периодические обновления услуг Dezeen и последние новости.
Dezeen Daily Ежедневный информационный бюллетень, содержащий последние новости от Dezeen.
Рассылаемый в последнюю пятницу каждого месяца, Dezeen in Depth содержит оригинальные тематические статьи, интервью и авторские статьи, которые глубже раскрывают основные истории, формирующие архитектуру и дизайн.
Dezeen JobsЕжедневные обновления последних вакансий в области дизайна и архитектуры, рекламируемых на Dezeen Jobs. Плюс редкие новости.
Dezeen AwardsНовости о нашей программе Dezeen Awards, включая сроки подачи заявок и объявления. Плюс периодические обновления.
Dezeen Events GuideНовости от Dezeen Events Guide, справочника, посвященного ведущим событиям, связанным с дизайном, происходящим по всему миру. Плюс периодические обновления.
Мы будем использовать ваш адрес электронной почты только для отправки вам запрошенных вами информационных бюллетеней. Мы никогда не передадим ваши данные кому-либо еще без вашего согласия.
Вы можете отказаться от подписки в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки в нижней части каждого письма или написав нам по адресу [email protected].
Для получения более подробной информации см. наше уведомление о конфиденциальности.
Спасибо!
Вскоре вы получите приветственное письмо, поэтому проверьте свой почтовый ящик.
Вы можете отказаться от подписки в любое время, щелкнув ссылку внизу каждого информационного бюллетеня.
20 Инновационные строительные материалы для построения лучшего будущего
Стремление к инновациям заложено в нашей человеческой природе.
Нам нужны лучшие решения существующих проблем, поэтому неудивительно, что отрасль захлестнула волна инновационных строительных материалов.
При поиске более экологически чистых альтернатив существующим материалам или поиске новых долговечных и более функциональных материалов главная цель состоит в том, чтобы улучшить существующие методы строительства.
Итак, давайте рассмотрим инновационные строительные материалы, которые изменят строительную отрасль и станут частью зданий будущего.
В этой статье…
Самовосстанавливающийся бетонЕсли вы думали, что всю оставшуюся жизнь вам придется бороться с трещинами в бетоне, у нас есть хорошие новости!
Исследователи по всему миру изобретают различные типы самовосстанавливающегося бетона. Это тип бетона, который может восстанавливаться с помощью бактерий. Бактерии Bacillus помещают в бетон перед заливкой, и как только появляется трещина, они производят кальцит, чтобы заполнить щель.
Источник: Good News NetworkЛучшее в этом материале то, что он может прослужить до 200 лет, что является отличным долгосрочным решением этой распространенной проблемы.
Древесина твердых пород Перекрестно-ламинированная древесина В поисках более экологичных материалов инженеры создали поперечно-клееную древесину.
Он имеет многослойную конструкцию с небольшими кусочками хвойной древесины, которые склеены вместе.
Эти слои склеены под высоким давлением в противоположных направлениях, в результате чего получается прочная конструкция.
Источник: Tetra Tech. Большим преимуществом поперечно-клееной древесины является лучшая водостойкость по сравнению с традиционной древесиной. Он также может похвастаться уменьшенным углеродным следом.
Он уже используется в США при строительстве крыш, полов, балок и колонн, но потенциально может заменить железобетон или конструкционную сталь для строительства небоскребов благодаря своей прочности.
БиопластикПроще говоря, биопластик изготавливается из возобновляемых ресурсов биомассы, таких как водоросли, целлюлоза или другие материалы, которые могут разлагаться быстрее после их утилизации.
В строительстве биопластик можно использовать для облицовки, конструктивных элементов, водопроводных труб, мостов или опор.
Пластик — распространенный строительный материал, и мы не собираемся от него избавляться в ближайшее время. Но хорошая новость заключается в том, что существует зеленая альтернатива, которую строительные компании могут использовать для уменьшения своего углеродного следа.
Гомеостатический фасадБлагодаря гомеостатическим фасадам людям больше не придется жить и работать в перегретых или слишком ярко освещенных помещениях. Используются разные модели и материалы, но принцип одинаков для всех.
В гомеостатической фасадной системе есть механизмы и материалы, которые реагируют на погоду и температуру снаружи для создания оптимальных внутренних условий.
Когда солнце падает на фасад, материал поверхности расширяется, чтобы блокировать его, тем самым создавая больше тени внутри, а когда температура падает, он сжимается , чтобы солнечным лучам было легче проходить.
В результате здание будет нагреваться быстрее.
Одним словом, гомеостатические фасады — это умное решение для регулирования тепла и экономии энергии.
Искусственный шелк паукаСогласно последним научным исследованиям, натуральный шелк паука в пять раз прочнее стали. Если бы мы увеличили его до размеров человека, его мощности было бы достаточно, чтобы тянуть самолет.
Но что, если бы мы могли использовать эту силу в строительстве?
Источник: New AtlasУченые много лет разрабатывают искусственный паутинный шелк.
Тем не менее, японская компания Spiber Inc. утверждает, что они произвели материал, который в 340 раз прочнее стали, и однажды он может стать зеленой альтернативой многим продуктам на основе нефти.
Графен, напечатанный на 3D-принтере Графен считается одним из самых прочных искусственных материалов в мире. К сожалению, его двухмерная структура из листов или чешуек практически бесполезна для строительных целей.
Команда инженеров Массачусетского технологического института хочет это изменить. С 2017 года они экспериментируют с трехмерным графеном, который теоретически может быть на 5% легче стали, но в 10 раз прочнее.
Источник: all3dpКоманда говорит, что новые графеновые структуры настолько сложны, что единственный способ их производства — это 3D-печать. Конечно, необходимы дальнейшие исследования и разработки, но текущие результаты выглядят многообещающе для будущего строительства.
АэрографитАэрографит — это искусственный материал, созданный исследователями из Гамбургского технологического университета в 2012 году.
Этот материал отлично подходит для строительных целей благодаря следующим характеристикам: комнатная температура
Но самое впечатляющее в этом материале то, что он сделан из полых углеродных трубок, что делает его в 75 раз легче пенополистирола.
Из-за этого он может быть сжат в пространство, которое составляет 95% от его обычного размера, а напряжение только делает его сильнее.
Источник: База данных достижений в области науки и технологий. В настоящее время он используется в авиации, спутниках, системах очистки и электромобилях, но он обязательно найдет свое дальнейшее применение в строительстве благодаря своим превосходным физическим свойствам.
Модульный бамбукБамбук был основным строительным материалом в Восточной Азии, но набирает популярность и в других частях мира.
Одна компания даже планирует к 2023 году построить бамбуковое поселение на 20 000 человек.
Источник: Rethinking the FutureВ двух словах, это легкий, недорогой, гибкий и прочный материал, из которого можно создавать универсальные и сейсмостойкие конструкции в различных условиях. Целый стебель бамбука можно использовать как в конструктивных, так и в декоративных целях.
Сталь с эффектом памяти Empa, швейцарская компания, занимающаяся исследованиями и разработками материалов, создала новый материал, названный сталью с эффектом памяти.
Он состоит из сплава с памятью формы на основе железа, который нагревается только один раз и подвергается постоянному предварительному напряжению.
Это намного эффективнее, чем предварительное гидравлическое предварительное напряжение, когда для передачи достаточного усилия потребуются большие многоручьевые домкраты, что требует много времени, оборудования и пространства для повышения производительности и прочности конечной конструкции.
Сталь с эффектом памяти может использоваться для усиления новых и существующих зданий, мостов, дорог и автомагистралей. Но поскольку эти проекты часто имеют ограничения по пространству, использование стали с памятью может быть отличным решением для выполнения необходимых задач в ограниченном пространстве.
Изоляция из мицелияСоздание биоматериала из грибов становится все более популярным. Но почему?
Грибной биоматериал создается из мицелия, вегетативной структуры грибов.
Как и бамбук, высушенный продукт является биоразлагаемым, но что делает его идеальным для строительной отрасли, так это его высокая прочность и устойчивость к плесени, воде и огню.
Источник: BuildingGreenПо словам Дэвида Чешира, эксперта по устойчивому развитию, мицелий обладает лучшими изоляционными свойствами, чем большинство стандартных изоляционных материалов, используемых в настоящее время, и даже удаляет углерод из атмосферы.
Практически не оказывает негативного воздействия на окружающую среду, поэтому его широкое применение в строительстве — вопрос времени.
Сборный железобетонСборный железобетон не является новым материалом. Он уже использовался в таких структурах, как Сиднейский оперный театр, но его устойчивость и экономичность делают его все более популярным выбором среди подрядчиков.
Источник: Geo Sound Для производства сборного железобетона требуется меньше энергии и материалов, чем для заливки и отверждения бетона на месте, что является большим преимуществом.
Как правило, сборный железобетон затвердевает на объекте за пределами площадки и отправляется на строительную площадку. Затем эти сборные железобетонные плиты можно разместить и скрепить вместе.
Для проектов , требующих большого количества одинаковых компонентов, это может быть экономичным способом быстрее закончить строительство. Вам не придется беспокоиться о погоде или долго ждать, пока бетон наберет полную прочность, прежде чем приступить к новой задаче.
Безуглеродный цементЕсли учесть тот факт, что цементная промышленность производит четверть всех выбросов CO2 в строительной отрасли, неудивительно, что исследователи пытаются найти более экологичные решения.
Такие компании, как DB Group , создали бетон со сверхнизким содержанием углерода, который позволяет сократить выбросы углерода на 80 % по сравнению с традиционными бетонными смесями.
Их продукт Cemfree не содержит цемента, но при этом сохраняет свою прочность и уже используется в коммерческих и общественных проектах в Великобритании.
Для компаний, желающих сократить выбросы углерода, это отличное решение.
Воздухоочистительный фасадЧто, если бы ваше здание могло очищать воздух вокруг себя? Это не просто научная фантастика, потому что технология для этого уже существует.
Builtd, архитектурная фирма из Нью-Йорка, создала жилую башню с фасадом, очищающим воздух. Они использовали плиты из спеченного камня Neolith, обработанные Pureti, фотокаталитическим покрытием, которое может удалять загрязнения и улучшать качество воздуха.
Некоторые тесты показали, что этот материал снижает уровень вредных оксидов азота на 70-80%.
Источник: BuiltdВ результате получился очищающий и самоочищающийся фасад, который, несомненно, станет основным элементом строительства для более заботящихся об экологии застройщиков.
Сгибаемый бетон Как вы хорошо знаете, традиционный бетон — это твердый материал, который нельзя сгибать без образования трещин.
Поскольку эти трещины требуют больших затрат на ремонт и сами по себе вызывают выбросы углерода, в качестве решения представлено производство бетона, наполненного полимерными волокнами, которые делают материал более гибким.
Этот материал не только меньше трескается, но и лучше поглощает удары. Единственным недостатком является то, что он может стоить в четыре раза дороже, чем стандартный бетон.
Источник: Design WorldТем не менее, инвестиции могут быть оправданы, потому что вы потратите гораздо меньше денег на ремонт трещин в будущем.
Токопроводящая краскаТокопроводящая краска — это краска, проводящая электричество. Но где бы вы использовали это в строительстве?
Система работает следующим образом. Во-первых, вы размещаете электроды вокруг внешнего слоя здания. Затем наносится токопроводящая краска, состоящая из растворенного в жидкости токопроводящего пигмента (частиц серебра, меди, графита или никеля).
После этого через электроды проходит электрический ток, и алгоритм определяет изменения электрического потенциала.
Проводящая краска может использоваться для создания датчиков, помогающих оптимизировать энергоэффективность. Bare Conductive, компания, производящая токопроводящую краску Electric Paint, говорит, что их клиенты даже отслеживают утечки воды с помощью таких цензоров.
Источник: Bare ConductiveИ это только начало. Есть много неисследованных возможностей для эффективного и широкого промышленного использования токопроводящей краски.
Веревка из углеродного волокнаПо словам Саймона Кима, архитектора и директора Ibañez Kim, углеродное волокно обладает высокими эксплуатационными характеристиками, а это означает, что оно очень легкое, но может выдерживать огромные нагрузки.
Это перспективно для строительной отрасли и развития небоскребов, а именно для лифтовой техники.
Когда углеродные волокна вплетены в канаты, они могут заменить стальной канат и поддерживать лифты, вдвое превышающие текущий предел веса.
Источник: Composites World Kone, финская компания, уже производит UltraRope, канат из углеродного волокна, который может тянуть лифты высотой до километра.
Дополнительным преимуществом является то, что он требует меньше обслуживания и прослужит в два раза дольше, чем стальной канат.
Вы когда-нибудь задумывались, сколько солнечной энергии можно было бы использовать, если бы каждое окно небоскреба превратилось в солнечную панель?
Источник: Solar MagazineЧто ж, вам больше не нужно удивляться, поскольку именно этим занимаются исследователи и производители! Невидимые солнечные элементы используют ультрафиолетовый и инфракрасный свет для выработки энергии. Они могут быть установлены в окна или двери, таким образом органично вписываясь в здание.
Таким образом, нам не нужно ограничивать солнечные панели крышами, и мы можем извлекать больше энергии, размещая невидимые солнечные батареи в зданиях с большими стеклянными поверхностями, таких как небоскребы.
Бетон, напечатанный на 3D-принтере 3D-печать позволила подрядчикам быстрее проектировать и строить здания, экономить деньги и производить меньше отходов.
3D-печать бетоном ничем не отличается.
В принципе, вы можете спроектировать любую форму и создать ее, используя специальную смесь бетона, которая течет через сопло печатной машины. Бетон заливают слоями, один над другим, пока не появится окончательная структура.
Источник: SculpteoПроще говоря, это устраняет необходимость в использовании форм, а бетон, напечатанный на 3D-принтере, может застыть за три дня. Таким образом, это более быстрый, дешевый и более устойчивый новый метод создания бетонных конструкций.
Единственным недостатком является то, что технология все еще развивается, так как тестируются различные смеси и методы. Кроме того, эти 3D-принтеры должны быть больше, чем строящийся проект, поэтому они могут не подходить для крупномасштабных проектов.
Тем не менее, эта технология выглядит многообещающе. Кажется, что это должно повысить эффективность строительных площадок по всему миру.
Кубики окурков Курение повсеместно считается вредной привычкой.
Когда дело доходит до окружающей среды, проблема заключается в том, что окурки создают много вредных отходов.
Они сделаны из ацетата целлюлозы, на разложение которого уходят десятилетия. Они также содержат токсичные химические вещества, которые могут вызвать генетические повреждения птиц.
Так как бороться с этой проблемой?
Королевский Мельбурнский технологический институт (RMIT) нашел решение. Они создают устойчивый строительный материал — кирпичи для окурков. Этот материал производится путем добавления окурков в смесь, необходимую для производства кирпича.
Источник: Semantic ScholarВ результате получаются более легкие кирпичи с лучшими изоляционными свойствами, поэтому вы одновременно решаете энергетические и экологические проблемы.
Заключение Несмотря на то, что некоторые из материалов, которые мы описали, все еще находятся в разработке, они уже на пути к тому, чтобы стать основным продуктом строительной отрасли.