В этом видео мы расскажем про черепицу, которая чинит саму себя; про безшумные генераторы энергии, которые помогут сэкономить на электроэнергии; про роботов, которые оберегают все рабочее человечество от падений и травм; и массу других интересных изобретений для крыши, которые вас удивят! А закончим по-настоящему уникальным исследованием, которое способно повлиять на будущее планеты.
Защита от сырости
Те, у кого есть частные дома наверняка знают, что мало один раз сделать крышу. Периодически покрытие крыши приходится менять, потому что именно оно является основным барьером от влаги.
Часто железная кровля, которая блестит, нагревается под солнечными лучами и делает дом горячее, чем он мог быть с более продуманным покрытием крыши. Часто железная кровля, подверженная резким перепадам температуры и влаги – ржавеет и деформируется, что нарушает теплоизоляцию и заставляет жильцов использовать обогреватели зимой и кондиционеры или вентиляторы летом. Что невыгодно ни с экономической, ни с экологической точки зрения.
Так вот, в ЮФУ изобрели покрытие для крыши, которое поможет защитить ее от разрушительного воздействия влаги и солнечных лучей. Но будто этого мало, так же покрытие поможет сократить энергопотребление, за счет улучшения теплоизоляции. А следовательно сохранить приятный микроклимат внутри помещений.
Благодаря соединению циркония, ванадия и висмута – композитный материал созданный в международном сотрудничестве нескольких стран, отражает около половины лучей солнца, при этом нагревается лишь поверхность крыши, а температура внутренней части кровли держится в диапазон на 12 градусов ниже.
Материал не только способствует понижению температуры внутри здания, но и повышает износоустойчивость крыши, что уменьшает шансы на появление ржавчины, что автоматически ведет к уменьшению затрат на ремонт, ведь его придется делать реже.
Напыляемая кровля
Многие проблемы с крышей связаны с тем, что материал для ее отделки сложно сделать бесшовным. А может быть не так уж сложно?
В этом нам поможет кровля из напыляемого пенополиуретана (SPF). Это современная технология, состоящая из двухкомпонентной жидкости (пены), которая распыляется на поверхность крыши. Крыши SPF создают бесшовные поверхности, которые являются водонепроницаемыми и служат для превосходной изоляции здания как и от ненужной влаги, так и от ненужных температур извне (будь они высокие или низкие).
Исследования показывают, что кровля SPF, обеспечивает повышенная долговечность по сравнению с другими кровельными покрытиями, на протяжении долгого периода использования качественно экономит энергию за счет уменьшения фильтрации воздуха и теплопередачи по сравнению с традиционными кровельными материалами. Также SPF-материал является превосходной защитой от ультрафиолета и устойчив к резким перепадам температур.
При правильном применении SPF крыши приобретают бесшовную монолитную поверхность, которая действует как изоляционный и водонепроницаемый барьер. Они чрезвычайно прочны и могут прослужить до 50 лет. Кроме того, крыши SPF быстро и легко монтируются и требуют минимального обслуживания.
Дроны и роботы
Никогда еще проверка крыш не была проще и безопаснее благодаря растущему разнообразию и доступности дронов. Даже более дешевые модели оснащены камерами, которые позволяют исследовать крышу, не поднимаясь на нее, что позволяет избежать проблем и опасных ситуаций.
Может потребоваться некоторое время, чтобы привыкнуть к дронам, ведь поначалу управление ими может показаться сложным, а сами дроны немного привередливыми, особенно если вы никогда раньше такого не делали. Следует также отметить, что элементы управления будут различаться от модели к модели: дроны среднего класса обычно предлагают новичкам наиболее интуитивно понятный интерфейс.
И, конечно никуда без роботов. Например, роботизированный укладчик черепицы — это новейшая роботизированная технология в строительстве, привлекающая большое внимание. Да, робот на базе лебедки по-прежнему требует, чтобы люди управляли им и перезагружали черепицу. Так что не ожидайте увидеть в ближайшем будущем полностью автономного робота, устанавливающего крыши.
Также уже существует инспекционный робот, похожий на марсоход. Такой компактный робот благодаря видеокамере высокого разрешения и различным датчикам позволяет безопасно проверять опасные и труднодоступные места на крыше, что помогает снизить риски травмы для рабочих.
Как и роботы-установщики черепицы, роботы-вездеходы не собираются в ближайшее время избавляться от людей-профессионалов-кровельщиков. Но подобные новые кровельные технологии обладают потенциалом для дополнительной автоматизации и, в свою очередь, для повышения эффективности.
Самовосстанавливающийся материал
Но что если чинить ничего не придется? Традиционная битумная черепица, конечно помогает создать привлекательную и экономичную крышу. Но есть и обратная сторона. Черепица из битума подвержена разрушениям из-за погодных условий. Такая черепица часто плесневеет, разрушается от влаги или трескается под воздействием ультрафиолета.
Поэтому ученые занялись самовосстанавливающейся черепицей, которая изготавливается из термопласта. Именно материал позволяет черепице ремонтировать мелкие царапины.
Как это работает? Солнце нагревает термопласты, что помогает полимерам отделяться и быть подвижнее. Затем, когда черепица остывает, молекулы термопластика создают новые связи, запечатывая любые повреждения, такие как потертости и царапины на черепице.
Важно отметить, что процесс нагрева и охлаждения не влияет на долговечность термопластов. Самовосстанавливающиеся материалы стали еще одним интересным достижением в кровельных технологиях. Эти материалы помогают снизить потребность в дорогостоящем ремонте и замене кровли.
Ветрогенератор на крыше
А в США тем временем думают о частном производстве энергии. Да, мы уже рассказывали про размещаемые на крышах элементы для сбора солнечной энергии. Настало время поговорить об энергии ветра.
Инженеры из Америки показали стартап под названием AeroMINE, уникальность технологии состоит в том, что этот ветрогенератор можно установить на крыше дома и пользоваться энергией ветра. И, конечно же, при работе над этим ветрогенератором инженеры постарались свести шум от работы техники до минимума.
Согласитесь никому не хочется, чтоб у них над головой постоянно что-то гудело. И именно эта бесшумность работы выгодно отличает AeroMINE от других изобретений этого сегмента. Ведь ученые уже не раз пробовали использовать крыши для размещения ветрогенераторов. А получается только у этих. Почему?
В основе изобретения лежит аэродинамический профиль: особая форма поперечного сечения крыла самолета. Ученые соединили две лопасти и расположили их вертикально. Попадающие туда потоки ветра создают низкое давление, воздух всасывается через щели их частично полых корпусов. Это приводит в движение небольшую турбину, которая и вырабатывает электричество.
Ну и конечно, когда мы говорим о новшествах из мира технологий – цена играет важную роль в усовершенствовании дома. Так вот AeroMINE также удивляет сравнительной по рынку дешевизной и обязательной для частного сектора простотой обслуживания.
Авторы изобретения уже получили одобрение Министерства энергетики США.
Гибридный генератор
Ну и пока не ушли слишком далеко от альтернативной энергетики, расскажем вам про один французский стартап.
Как вы уже наверное знаете в Евросоюзе только и думает о том, как бы поскорее перейти на зеленую энергетику, поэтому и стартапы подобного толка не заставили себя ждать. Например, появившаяся в 2016 компания Wind my Roof, разработала гибридный электрогенератор, который собирает и энергию ветра, и энергию солнечных лучей.
По факту это комплект из ветряной турбины мощностью 1500 Вт и двух солнечных модулей по 600 Вт. В компании говорят, что именно такой комплексный подход поможет обеспечить круглогодичный бесперебойный сбор энергии, заодно практично используя обычно бесхозное и неиспользуемое пространство крыш. Система весит 300 кг, а благодаря ее размерам (2,1 м x 1,6 м x 2 м) для ее размещения достаточно свободных четырех квадратных метра. По словам представителя компании, WindBox лучше устанавливать на краю крыши, что не только поможет генерировать энергию от горизонтальных и вертикальных потоков воздуха. Но и увеличит площадь, которую можно использовать для размещения фотоэлектрических панелей на крыше.
Уже задались вопросом насколько систему сделали бесшумной? Конечно о комфорте жильцов инженеры не забыли.При установке системы используют антивибрационные крепления, а при создании – бесшумный корпус.
Несмотря на то, что сертификация по оценке жизненного цикла системы еще идет, она уже прошла испытания в экстремальных погодных условиях. Испытания показали, что WindBox и ее автоматические системы безопасности могут выдержать сопротивление ветру до 180 км в час. Также испытания проводили и на низких температура. Система работала и при -15 C.
А что насчет вырабатываемой энергии, спросите вы. По первым подсчетам, такая гибридная система WindBox может производить до 2000 кВт в час энергии ветра и до 800 кВт в час фотоэлектрической энергии в год. Стоит ли это того, каждый решит для себя.
Умная крыша
Раздвижная крыша – то, что раньше использовалось для оформления бассейнов. Но что если ее разместить над террасой или верандой? Что если настроить автоматику так, чтобы вам не пришлось шевелить и пальцем, чтобы закрыть крышу, когда начинается дождь?
Есть два способа по которому организуется сборка крыши: водном составные части складываются под углом, поднимаясь перед передвижением по профильным рельсам, во втором – стекло или поликарбонат в горизонтальном положении аккуратно задвигается в «стопку». Для подобной сборки обычно используются ролики, передвигающиеся по рельсам. Каждая панель движется по собственному желобу и имеет отдельный мотор мощностью 24 В.
Умной же раздвижную крышу делают специальные датчики, которые реагируют на погодные условия. Датчики можно настроить так, чтобы как только выглянуло солнце и произошло повышение температуры, на контроллер поступает сигнал мотору и роликам разъехаться. Если же небо становится темным, собирается дождь, датчик отмечает понижение температуры и отправляет информацию об изменении погодных условий. Ролики двигаются обратно, закрывая помещение от ветра и дождя.
Также можно запрограммировать время открытия и закрытия крыши утром и вечером. Или же оставить ручное управление электроприводом через пульт, что обычно составляет базовую комплектацию.
Основным материалом перекрытия является поликарбонат или закаленное стекло. Легкий и прочный, он отлично сохраняет тепло, поддерживает звукоизоляцию, ограждает от укрывает ветра, защищает от дождя, благодаря сохранению возможности естественного освещения экономит электроэнергию, средства на вентиляцию и отопление; увеличивает полезное пространство рядом с домом; защищает помещение от переохлаждения в ночное время суток.
Кровля для борьбы со смогом
А сейчас мы расскажем про технологию, которая будто бы вышла из фантастического фильма. Иначе не сказать. Потому что в США создали покрытие для кровельной черепицы, которое способно очищать воздух!
Стоит отметить, что ранее производители не раз пытались продать материалы для крыш, которые будто бы очищали воздух. Но ни один из них не смог подтвердить это исследованиями и отчетами.
От чего очищаем? От оксида азота, который выделяется при сжигания некоторых видов топлива и взаимодействуя с летучими органическими соединениями при солнечном свете образует смог.
Так вот, с диоксидом титана это, кажется получилось. Ученые решили количественно измерить, сколько же оксида азота сможет удалить диоксид титана из воздуха. Для этого они покрыли две одинаковые кровельные плитки слоем диоксида титана различной толщины. Затем плитки были помещены внутрь миниатюрной климатической камеры, построенной из дерева, тефлона и ПВХ труб.
Камеру подключили к источнику оксидов азота и устройству, которое считывает концентрацию этого вещества в камере. Для имитации солнечного света был использован ультрафиолетовый свет, который активирует диоксид титана.
По результатам эксперимента выяснилось, что каждая плитка с покрытием разрушила до 97 процентов оксида азота. Кроме того, исследователи обнаружили, что эффективность зависит не от толщины слоя диоксида титана, а от площади поверхности покрытия. Поэтому покрытие одного миллиона стандартных плиток кровельной черепицы диоксидом титана, по их подсчетам, способно ежедневно удалять из окружающего воздуха 21 тонну оксида азота. Да, вам не послышалось: ежедневно.
На следующем этапе ученые планируют проверить свойства диоксида титана при его добавлении в фасадную краску. О дивный новый мир.
Кстати это не первая проблема, решаемая просто напылением покрытия. Также уже существуют технологии покрытия, которые затрудняют прилипание грязи и скопление воды, которое может привести к появлению плесени. Ну а то, что грязь легко смывается дождем, обеспечивает эффективную самоочистку крыши. Что помогает снизить риски для здоровья работников и домовладельцев, которые часто страдают от травм из-за падения с лестниц и крыш.
Прогнозы
Поскольку технологии продолжают развиваться, вполне вероятно, что мы увидим еще более захватывающие события в кровельной отрасли.
Вот некоторые прогнозы на будущее кровли:
1. Увеличение использования экологически чистых материалов. Учитывая повышенное внимание не только зеленой энергетике, но и к окружающей среде, вполне вероятно, что мы увидим все больше и больше домов и зданий, использующих экологически чистые кровельные материалы, такие как солнечная черепица, зеленые крыши и другие экологически чистые варианты.
2. Конечно же, технология 3D-печати будет развиваться все сильнее. Об этом вы сможете найти отдельный выпуск на канале.
3. Интеграция с технологией «умного дома». Поскольку все больше и больше домов становятся «умными», вполне вероятно, что кровельные технологии станут более интегрированными и с этой технологией. Это могут быть датчики, которые следят за состоянием крыши, или черепица, способная взаимодействовать с другими интеллектуальными устройствами в доме.
4. Более широкое использование автоматизации и робототехники. Поскольку технологии продолжают совершенствоваться, вполне вероятно, что мы увидим более широкое использование автоматизации и робототехники в кровельной промышленности. Это может включать использование дронов для проверки крыш или роботов для выполнения задач по техническому обслуживанию.
Надеемся, что видео было полезно и вы узнали что-то новое, что можно применить и в вашем доме. А мы уже готовим для вас новое видео. До встречи на канале.
