В какую сторону пойдет строительная отрасль и какими будут наши дома в будущем? Во все времена представления были разные. В начале XX в. люди верили, что это будет мир бетона. Поклонники стиля хай-тек грезили о высоких небоскребах из стекла и стали. Реальность оказалась более разнообразной.
5. Инновационный домик трех поросят
Сложно поверить, но соломенное домостроение набирает популярность в различных странах. В сказке поросенок, построивший дом из соломы, показан как глупый и недалёкий, но современный мир вносит свои коррективы и строительство с использованием растительно-волокнистых материалов больше не считается признаком глупости.
Прессованная солома показала себя как великолепный утеплитель. В полых стеблях содержится большое количество воздуха, который благодаря своей низкой теплопроводности способствует сохранению тепла.
Утверждение о том, что дома из соломенных блоков обладают хорошими огнезащитными свойствами, многих удивит. На практике блоки прессованной соломы с двух сторон покрываются штукатуркой, поэтому материал существенно снижает скорость распространения огня.
4. Деревянные небоскребы – уже реальность!
Многие сразу же возразят, какой же древесина инновационный материал. Из него же строили сооружения испокон веков. Отчасти это верно, но не совсем, потому что из древесины обычно строятся двухэтажные или одноэтажные постройки. В европейских государствах активно набирает тренд «деревянная Европа», в рамках которого к 2020 году планируется возвести не менее 80 % жилой недвижимости из дерева.
Из-за опасности пожаров во многих странах Европы действовал мораторий на строительство построек из дерева выше двух этажей. Подобная норма существовала, например, в Швеции до 1994 года. Инновационным материалом древесина стала благодаря современной технологии строительства, которая получила распространение в Европе. В качестве основного материала используется древесный материал из клееных панелей.
В центре Лондона в 2008 г. было возведено самое высокое здание из дерева, его высота насчитывает 30 метров. Надземная часть постройки была возведения за 28 дней – немыслимая скорость, если сравнивать с возведением подобной конструкции из бетона. К 2023 году в Стокгольме планируется построить небоскреб высотой 34 этажа.
Специалисты говорят, что дерево как строительный материал овеяно рядом мифов. Один из них относится к его горючести. Современные пропитки способны существенно повысить огнезащитные свойства древесины. Также горит в большинстве случаев не сама конструкция дома, а внутренняя обстановка, мебель, обшивки, создающие едкое задымление и различные некачественные утеплители.
Как показывает практика последних лет, конструкции из бетона, обшитые различными горючими и плавящими материалами зачастую не менее опасны древесины. По мнению некоторых специалистов, древесный материал ведет себя более предсказуемо, а урон, который наносили пожары в прошлом, в большей степени связан с неэффективностью технологии пожаротушения (ручная подача воды, несовершенная система оповещения, медленная скорость реагирования пожарных служб и др.)
Таким образом, древесина в союзе с высокотехнологичными решениями вполне может стать материалом будущего. Среди преимуществ можно выделить высокую скорость возведения зданий, снижение затрат на постройку, высокие теплоизоляционные свойства материала и отсутствие вредного влияния на человека, которое иногда отмечают в бетонных постройках. Мир фантастов из стекла и бетона может так и не наступить, а вот города с деревянными небоскребами вполне могут появиться на нашей планете.
3. Растущие дома
На фоне ухудшающейся экологической ситуации в мире во многих странах мира появился интерес к постройкам, в которых в качестве полноценных элементов здания используются растения. Это могут быть водоросли, кустарники или настоящие деревья.
Немецкие ученые в качестве источника энергии решили использовать водоросли. Здание с таким интересным источником энергии построили в Гамбурге. Весь фасад состоит из резервуаров, которые заполнены водорослями. Водоросли вырабатывают энергию, активно размножаясь под влиянием солнечных лучей.
Еще одна проблема, которая грозит человечеству в будущем, - это исчезновение лесов. Крупные мегаполисы расширяются, наступая на естественные природные границы. Традиционно власти города занимаются озеленением улиц городов, но все эти усилия представляют каплю в море по сравнению с общим бедствием. Интересное решение нашла итальянская строительная компания.
В Милане был построен особый небоскреб, на террасах которого расположился настоящий лес. Для этого ученые специально подобрали деревья, кустарники и другие растения, которые в состоянии расти на большой высоте. По площади подобная постройка соответствует 10 000 м.кв. леса.
2. «Живой бетон»
Сегодня бетон используется практически повсеместно, но современный материал не лишен недостатков. Ученые смогли установить, что даже бетон, который использовали древние римляне был прочнее нынешнего. Проблемы современного материала заключаются в его уязвимости к изгибу. Если бетонное изделие треснет, то оно сразу значительно теряет свои несущие свойства.
В инновационном «живом бетоне» был использован комплекс веществ, которые присутствуют у морских ракушек. От этого состав приобрел повышенную эластичность и легкость. Также удалось обнаружить, что при контакте с дождевой водой в подобном бетоне запускается процесс восстановления.
Этот процесс идет при участии бактерий, которые способствуют образованию известняка, заполняющего трещины в материале. Использование подобной технологии в будущем позволит снизить траты на проведение ремонтных работ. Перспективной сферой для использования эластичного «живого бетона» является сооружение перекрытий и мостов.
1. Что нам стоит дом построить? Не нарисуем – так напечатаем
В этом разделе обсудим сразу две инновационные технологии. Одна из них – 3D-принтеры. Эти устройства получили широкое распространение в последнее время. На них уже научились печать автомобили, детали, скульптуры и многое другое, но до зданий еще не доходило.
Идею печати здания на 3D-принтере подхватили сразу несколько стран: США, Нидерланды и Китай. Американцы разрабатывают идею печати из бетона, Голландцы используют пластик, их проект пока оказывается самым дорогостоящим, а китайцам удалось обойти всех. Они предложили идею печати зданий из строительного мусора.
Проблема мусора сегодня достаточно остро стоит на нашей планете, особенно страдают районы вокруг крупных мегаполисов. В будущем количество отходов будет только расти, поэтому интерес китайцев к идее переработки мусора понятен.
Опыты по изготовлению строительных материалов из отходов уже предпринимались: шлакоблоки, шлаковата и др., но идея использования мусора в качестве сырья для 3D-принтера стала инновационной.
По китайской технологии здания печатаются по частям, затем собираются на строительной площадке, пока успешно удается создать только коробку, крыша и перекрытия изготавливаются по обычной технологии. К тому же вызывают вопросы размеры самого принтера, его ширина составляет 150 м.
В будущем развитие технологии мусорной печати сулит существенное снижение расходов на строительство, конструкции возводятся практически в течение дня. Для перенаселенного Китая такой способ строительства позволит решить множество проблем.
Вывод
Человечество продолжает искать современный способ производства строительных материалов, который не только удешевлял бы строительство, но и позволял бы решить определенные проблемы. Особенно требуют внимания проблемы переработки мусора, энергосбережения и загрязнения окружающей среды.