Wygoda i mniejszy ślad węglowy
W ostatnich latach podejmowano wiele działań mających na celu ograniczanie emisji CO2 oraz zużycia energii w budynkach poprzez polepszanie ich izolacji i szczelności. Niefortunnym skutkiem takiego podejścia stało się pogorszenie środowiska wewnątrz budynku. Celem projektu H-HOUSE (Healthier Life with Eco-innovative Components for Housing Constructions) jest rozwiązanie tego problemu poprzez opracowanie wielofunkcyjnych i elastycznych komponentów do stosowania w skorupach zewnętrznych budynku i wewnętrznych ścianach, zapewniających zarówno wydajność energetyczną, jak i komfort w atrakcyjnej cenie. Opracowywane są komponenty budowlane o niższym poziomie szarej energii i zostawiające mniejszy ślad węglowy, a także zapobiegające gromadzeniu się zanieczyszczeń i ograniczające hałas. Przeznaczone są zarówno do nowych budynków, jak starych obiektów poddawanych modernizacji. Ekologiczny projekt rozwiązań opartych na zrównoważonych koncepcjach architektonicznych i ocenie cyklu życia stanowi wsparcie dla naukowców i inżynierów pracujących nad materiałem. Na początku materiały W ramach usprawniania elementów budowlanych zespół projektu H-HOUSE na początku opracował nowe materiały lub usprawnił istniejące. Opracowywane materiały obejmowały materiały ziemne, beton wzmocniony tekstyliami, beton piankowy, wysoko wydajny beton i beton komórkowy, a prace skupiono na modyfikacji fizycznych i chemicznych właściwości powierzchni. Zaprawy ziemne zmodyfikowane przy pomocy aerożelu i płyt izolacyjnych opartych na naturalnych materiałach umożliwiają zwiększenie absorpcji pary wodnej o od 40 do 80 % w porównaniu z konwencjonalną płytą gipsową, co zwiększa możliwości w zakresie buforowania wilgoci w pomieszczeniu. Poddano testom około 30 naturalnych materiałów budowlanych w nowo zaprojektowanych komorach testowych, aby sprawdzić poziom emisji formaldehydu, lotnych związków organicznych, pół-lotnych związków organicznych i radonu. Wszystkie materiały, z wyjątkiem jednego, wykazały ograniczony poziom emisji, poniżej zalecanych wartości granicznych. Zawartość klinkieru w betonie wzmocnionym tekstyliami oraz wysoko wydajnym betonie wzmocnionym włóknem ograniczono przy pomocy różnych materiałów zastępujących cement z zachowaniem bardzo dobrych parametrów konstrukcyjnych. Ponadto kilka mniej energochłonnych typów cementu okazało się potencjalnie dobrymi alternatywami dla cementu portlandzkiego do celów produkcji betonu komórkowego. Opracowano innowacyjny beton piankowy posiadający ograniczoną przewodność cieplną dzięki niższej gęstości oraz zastosowaniu aerożeli. "Opracowany przez nas beton piankowy jest mniej gęsty niż woda oraz jest trudnopalny, a więc nie wydziela toksycznych spalin w przypadku pożaru w przeciwieństwie do większości innych materiałów izolacyjnych", mówi prof. Katarina Malaga, koordynator projektu z Instytutu Badań nad Cementem i Betonem (CBI) w Szwecji. Prawie nieprzepuszczalne powierzchnie samoczyszczące Dzięki projektowi H-HOUSE powstają funkcjonalne powierzchnie betonowe. Dzięki poddaniu powierzchni betonowej procesowi mikrostrukturyzacji oraz zastosowaniu środków hydrofobowych badacze zdołali opracować wyjątkową hydrofobową powierzchnię. "Rozlana na nią woda odbija się i zbiera zanieczyszczenia", mówi prof. Malaga. Takie działanie zapobiegnie gromadzeniu się zanieczyszczeń lub rozwojowi organizmów na powierzchni. Niemiecki instytut Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM), który opracował tę powierzchnię, złożył wniosek patentowy dotyczący innowacyjnej techniki tworzenia takich samoczyszczących się powierzchni betonowych. Rozwiązanie w praktyce Celem projektu H-HOUSE jest nie tylko opracowanie nowych materiałów, funkcjonalnych powierzchni i innowacyjnych strukturalnych elementów kompozytowych, ale także zapewnienie możliwości ich ekonomicznego wytwarzania. Prototypy wszystkich materiałów i elementów kompozytowych zostaną przygotowane na poziomie przemysłowym, aby sprawdzić ich opłacalność i rozwiązać wszelkie pozostałe problemy związane z produkcją. "Zebranie wszystkich materiałów stanowi duże wyzwanie", mówi prof. Malaga. Dokładne analizy kosztów są w toku, a prof. Malaga spodziewa się, że wyższa cena niektórych komponentów zostanie zrównoważona zwiększoną trwałością, niższymi kosztami konserwacji oraz lepszą efektywnością energetyczną. Skrócenie czasu budowy przyniesie następujące korzyści: "izolowane kompozytowe panele fasadowe można łączyć ze sobą jak klocki lego w jednym kroku, przy czym montaż materiałów izolacyjnych, a następnie okładziny obejmuje obecnie dwa etapy", mówi prof. Malaga. Projekt H-HOUSE zakończy się w 2017 r., a konsorcjum i strony trzecie już wyraziły chęć skomercjalizowania jego wyników.
Słowa kluczowe
CO2, H-HOUSE, materiał kompozytowy, fasada, budynki, efektywność energetyczna, samoczyszczenie, beton, materiały budowlane, lotne związki organiczne, pochłaniana energia
