Materiale de construcție inovatoare. Noi tehnologii în construcții – construim o casă mai rapid și mai ieftin. Noi dezvoltări în domeniul construcțiilor
Tehnologiile moderne de construcție inovatoare, care uimesc imaginația prin originalitatea și fantasticitatea lor, folosesc atât realizările celor mai recente cercetări științifice, cât și experiența neprețuită a strămoșilor.
Să începem cu cel mai comun material de construcție - lemnul. S-ar părea că ce altceva se mai poate inventa aici? Dar și aici tehnologiile moderne inovatoare vin în ajutor.
1. Tehnologia construcției caselor cu cupolă fără cuie, Vladivostok, Rusia
Oamenii de știință de la Universitatea Federală din Orientul Îndepărtat creează case moderne cu cupolă din lemn. În același timp, ca în vremurile bune ale arhitecților ruși, fără un singur cui. Unicitatea lor constă în utilizarea noilor modele de încuietori între părțile individuale ale cadrului sferic din lemn.
O casă cu cupolă din părți din lemn este creată în timp record. Literal, în câteva ore, cadrul unei case neobișnuite crește. Astăzi vor să încerce această tehnologie în mai multe orașe rusești. Legăturile sunt conectate între ele folosind o încuietoare specială, care absoarbe toate sarcinile - verticale, laterale și așa mai departe. Piesele sunt realizate cu atâta precizie încât arată ca un set Lego. Orice persoană, având un astfel de kit cu mici instrucțiuni de asamblare, poate monta această structură independent.
La unul dintre centrele de recreere din Teritoriul Primorsky există deja o cafenea expres cu cupolă „Snezhok”, construită de oameni de știință, care este foarte populară, atrăgând vizitatori cu forma sa neobișnuită. A doua casă cu cupolă este mult mai mare - este o structură cu două etaje, de doisprezece metri, cu o suprafață de 195 m2.
2. Clădiri din lemn cu mai multe etaje, Londra, Marea Britanie
Cu toții suntem cumva obișnuiți cu faptul că lemnul este folosit pentru a construi case joase, cu unul sau două etaje. Dar dezvoltatorii americani cred că este posibil să se folosească lemn pentru a construi clădiri de până la 30 de etaje.
Prima dintre clădirile moderne de locuit, construită din lemn folosind tehnologii moderne de construcție a caselor din lemn (din panouri din lemn lipite cu cinci straturi), are 9 etaje și 30 de metri înălțime. Aceasta casa este situata in Londra, are 29 de apartamente rezidentiale si birouri la parter.
Este uimitor că întreaga parte supraterană a acestei case a fost construită în 28 de zile lucrătoare de doar cinci persoane, înarmate cu o singură macara mobilă și șurubelnițe electrice.
3. Tehnologia constructiei caselor din lemn Naturi, Austria
Tehnologia constă în trunchiuri subțiri de copac profilate, numite „balanță” de către specialiști, care sunt tăiate pe o mașină cu patru fețe. Faptul că se folosește un gabarit fin este demonstrat clar de faptul că în fiecare element, fără excepție, există neapărat un miez de lemn.
Apoi, din astfel de „puzzle-uri” puteți asambla orice parte a clădirii. La uscare, elementele individuale se deformează și se blochează „strâns” „, creând o structură foarte puternică și ușoară.Scopul inventării unei astfel de tehnologii este utilizarea de materii prime de calitate scăzută, care în Rusia, de exemplu, sunt folosite doar pentru celuloză sau pur și simplu aruncate în deșeuri.
4. Nantong, provincia Jiangsu, China
Arhitecții chinezi au inventat o modalitate de a construi case ieftine. Secretul lor este o imprimantă 3D uriașă care imprimă literalmente imobile. Și nu ar fi nimic neobișnuit în asta - tehnologiile pentru „imprimarea” clădirilor sunt deja cunoscute. Dar adevărul este că casele chinezești vor fi făcute... din deșeuri de construcții.
Astfel, specialiștii firmei de arhitectură Winsun intenționează să rezolve două probleme deodată. Pe lângă crearea de case ieftine, proiectul va da o a doua viață deșeurilor de construcții și deșeurilor industriale - din care sunt făcute casele.
Imprimanta gigantică are dimensiuni cu adevărat impresionante - 150 x 10 x 6 metri. Dispozitivul este destul de puternic și poate imprima până la 10 case pe zi. Costul fiecăruia dintre ele nu depășește 5 mii de dolari.
O mașină uriașă construiește structura exterioară, iar pereții despărțitori interioare sunt instalate ulterior manual. Cu ajutorul tehnologiei de imprimare 3D, Imperiul Celestial speră să rezolve problema presantă a locuințelor la prețuri accesibile. În viitorul apropiat, în țară vor apărea câteva sute de fabrici, unde consumabile pentru o imprimantă gigantică vor fi produse din deșeuri de construcții.
5. Casa imprimata din bioplastic, Amsterdam, Olanda
Dus Architects a dezvoltat un proiect de imprimare a unei clădiri rezidențiale folosind o imprimantă 3D din bioplastic. Construcția se realizează folosind o imprimantă industrială 3D KarmaMaker, care „tipărește” pereții din plastic. Designul clădirii este foarte neobișnuit - pereții sunt atașați la capătul de trei metri al casei, ca într-un set Lego. Dacă este necesară reamenajare a clădirii, aceasta poate fi schimbată cu ușurință prin înlocuirea unei părți cu alta.
Bioplasticul Henkel, un amestec de ulei vegetal și microfibră, este folosit pentru construcții, iar fundația casei va fi din beton ușor. Odată finalizată, clădirea va fi formată din treisprezece camere separate. Această tehnologie ar putea schimba întreaga industrie a construcțiilor. Clădirile rezidențiale și birourile vechi ar putea fi pur și simplu „topite” și transformate în ceva nou.
Ideea pentru un material similar a fost găsită în scoici obișnuite. Faptul este că scoicile sunt îmbogățite cu complexul necesar de minerale care le conferă elasticitate. Aceste minerale sunt adăugate la compoziția betonului. Noul tip de beton este incredibil de elastic, mai rezistent la fisuri și este, de asemenea, cu 40-50 la sută mai ușor. Un astfel de beton nu se va rupe chiar și cu îndoituri foarte puternice. Nici măcar cutremurele nu sunt înfricoșătoare pentru el. O rețea extinsă de fisuri după astfel de teste nu îi va afecta rezistența. Odată ce sarcina este îndepărtată, betonul va începe procesul de recuperare.
Cum se întâmplă asta? Secretul este foarte simplu. Apa de ploaie obișnuită, atunci când reacționează cu betonul și dioxidul de carbon din atmosferă, favorizează formarea de carbonat de calciu în beton. Această substanță etanșează fisurile apărute și „vindecă” betonul. După îndepărtarea sarcinii, secțiunea restaurată a plăcii va avea aceeași rezistență ca înainte. Acest tip de beton va fi utilizat în construcția de structuri critice, cum ar fi podurile.
7. Beton cu dioxid de carbon, Canada
Compania canadiană CarbonCure Technologies a dezvoltat o tehnologie inovatoare pentru producerea betonului prin sechestrarea dioxidului de carbon. Această tehnologie va reduce emisiile nocive și ar putea revoluționa industria construcțiilor.
Producția de blocuri de beton folosește dioxidul de carbon emis de marile industrii precum rafinăriile de petrol și fabricile de îngrășăminte.
Noua tehnologie ne permite să obținem un triplu efect: betonul va fi mai ieftin, mai rezistent și mai ecologic. O sută de mii dintre aceste blocuri de beton vor putea absorbi la fel de mult dioxid de carbon cât vor absorbi o sută de copaci maturi într-un an.
Peste tot în lume se construiesc case de paie folosind tehnologii moderne. Fiabile, calde, confortabile, au rezistat perfect testului climatului nostru. Cu toate acestea, până în prezent, tehnologia modernă de construcție din paie presată (în Occident se numește strawbale-house) este cunoscută de puțini la noi în țară. Se bazează pe cele mai bune proprietăți ale acestui material natural unic. Când este presat, devine un material de construcție excelent. Paiele presate sunt considerate cel mai bun material de izolare. Tulpinile de paie ale plantelor sunt tubulare și goale. Ele și între ele conțin aer, care, după cum se știe, are o conductivitate termică scăzută. Datorită porozității sale, paiele au proprietăți bune de izolare fonică.
Se pare că sintagma „casă de paie rezistentă la foc” sună paradoxal. Dar un perete de paie tencuit nu se teme de foc. Blocurile acoperite cu tencuială pot rezista la 2 ore de expunere la o flacără deschisă. Un bloc de paie care este deschis doar pe o parte nu va susține arderea. Densitatea de compactare a balotului este de 200–300 kg/cubic. m previne de asemenea arderea.
Casele din paie sunt construite în America, Europa și China. În SUA există chiar și un proiect de construire a unui zgârie-nori cu acoperiș de paie cu 40 de etaje. Cele mai înalte case din paie de astăzi sunt clădiri cu cinci etaje care sunt combinate cu beton armat și cadre metalice.
Într-adevăr, totul nou este un vechi bine uitat. Casele de pământ câștigă din nou popularitate. Acest material este folosit și astăzi pentru construcția structurilor de susținere și a pereților.
Pământul se bazează pe pământ obișnuit. Bitul de pământ a fost testat de timp, a fost folosit pentru a construi în Roma antică. Masa de pământ de pământ are rezistență ridicată la umiditate și practic nu se micșorează. Iar caracteristicile termice ale ruptorului de pământ pot fi îmbunătățite prin adăugarea, de exemplu, de felii de paie. După câțiva ani, excavatorul devine aproape la fel de puternic ca betonul.
Cea mai faimoasă clădire construită din pământ spart poate fi considerată Palatul Prioral situat în Gatchina.
10. Caramida cameleon, Rusia
Din 2003, fabrica de cărămizi Kopeysk produce cărămizi supranumite „velur” pentru capacitatea lor de a absorbi literalmente lumina cu suprafața lor, drept urmare aceasta devine bogată, amintind de catifea.
Efectul se realizează folosind caneluri verticale aplicate pe suprafața cărămizii cu perii metalice. În același timp, devine posibilă adâncirea culorii principale atunci când unghiul de incidență al luminii se schimbă, ceea ce aseamănă o cărămidă cu un cameleon - în diferite momente ale zilei este capabil să-și schimbe culoarea în funcție de iluminare.
Textura cărămizii de velur funcționează excelent în tandem cu cărămida netedă din zidăria ornamentală sau figurată.
11."Case zburătoare, Japonia
Japonia nu încetează să uimească cu evoluțiile sale. Ideea este simplă - pentru ca o casă să nu se prăbușească în urma unui cutremur, pur și simplu... nu ar trebui să fie pe pământ. Așa că au venit cu case zburătoare și toate acestea sunt destul de reale.
Fără îndoială, cuvântul „zburător” este o alegorie frumoasă, care amintește de visele copilăriei de a zbura într-o casă cu balon cu aer cald. Dar compania japoneză de design Air Dansshin Systems Inc a dezvoltat un sistem care permite clădirilor să se ridice deasupra solului și să „plutească” deasupra acestuia în timpul unui cutremur.
Casa este situată pe o pernă de aer și după ce senzorii sunt declanșați, pur și simplu va pluti deasupra solului, iar în timpul unei astfel de schimbări locuitorii clădirii nu vor simți nimic. Fundația nu este atașată structurii în sine. După plutire, casa se așează pe un cadru situat deasupra fundației. În timpul unui cutremur, sunt activați senzori seismici, care se află în jurul perimetrului clădirii. Dupa care vor porni imediat compresorul de injectie situat la baza casei. Acesta va asigura „levitația” clădirii la o înălțime de 3-4 cm de la sol. Astfel, casa nu va fi în contact cu solul și va evita consecințele tremurului. Noul produs a fost deja instalat în aproape 90 de case din Japonia.
„Case zburătoare” au fost dezvoltate de multe companii japoneze în viitorul apropiat, know-how-ul va apărea în alte regiuni din Asia, care suferă adesea de cutremure.
12. Casa de containere, Franța
Containerele dezafectate au fost folosite de multă vreme pentru construcția de locuințe bugetare în diferite orașe și țări. Iată un exemplu.
În timpul construcției casei, au fost folosite opt containere maritime vechi, care au creat forma arhitecturală neobișnuită a clădirii. Pe lângă recipiente, s-au folosit și lemn, policarbonat și sticlă. Suprafata totala a casei este de 208 mp.
Costul construirii unor astfel de case economice „de tip container” este de obicei jumătate din cel al construirii unei case similare din materiale de construcție convenționale. În plus, este construit de două ori mai rapid.
13. Complex expozițional din containere maritime, Seul, Coreea de Sud
Dacă clădirile rezidențiale realizate din containere nu au surprins pe nimeni de mult timp, atunci a apărut o clădire complet neobișnuită în centrul cartierului de afaceri și comercial din Seul. A fost construit din 28 de containere maritime vechi.
Suprafata este de 415 mp. m. Complexul va găzdui expoziții, proiecții de filme nocturne, concerte, cursuri de master, prelegeri și alte evenimente publice.
14. Cămine studențești din containere, Olanda
Fiecare cameră individuală de containere are toate facilitățile. În plus, acoperișul este echipat cu un sistem eficient de drenaj care colectează apa de ploaie, care este ulterior folosită pentru nevoile casnice.
În Finlanda și în alte țări din nord, hotelurile sunt construite din gheață. În același timp, o cameră într-un hotel de gheață costă mai mult decât o cameră realizată din alte materiale de construcție, mai tradiționale. Hotelul de gheață a fost deschis pentru prima dată în Suedia în urmă cu mai bine de 60 de ani.
16. Casă ecologică mobilă, Portugalia
O varietate de tehnologii sunt utilizate în construcția unor astfel de structuri mobile. Particularitatea acestei case este independența sa energetică completă. Panourile solare sunt atașate la suprafața obiectului pentru a produce energie, care alimentează integral casa unică cu cantitatea necesară. Apropo, casa nu este doar ecologică, ci și complet mobilă.
Casa ecologică este împărțită în două secțiuni - într-una există un spațiu de dormit, iar în cealaltă există o toaletă. Exteriorul casei este acoperit cu plută ecologică.
17. Sala capsule eficiente energetic, Elveția
Proiectul a fost dezvoltat de arhitecții de la compania NAU (Elveția), care au căutat să realizeze cea mai confortabilă și compactă locuință. Camera capsule, numită Living Roof, poate fi amplasată pe aproape orice suprafață.
Camera capsule este dotată cu panouri solare, turbine eoliene și un sistem de colectare, depozitare și reciclare a apei pluviale.
18. Pădure verticală în oraș, Milano, Italia
Proiectul inovator al Bosco Verticale este construirea la Milano a două clădiri cu mai multe etaje, cu plante vii pe fațadă. Înălțimea celor două clădiri înalte este de 80 și 112 de metri. În total, pe ei au fost plantați 480 de arbori mari și mijlocii, 250 de arbori mici, 5.000 de arbuști diferiți și 11.000 de plante care formează iarbă. Acest număr de plante corespunde unei suprafețe de 10.000 m? pădure obișnuită.
Datorită muncii de aproape doi ani de cercetare a specialiștilor în botanică, au fost selectate cu succes speciile de arbori care sunt cele mai adaptate la condițiile de viață atât de dificile la altitudine. Pentru această construcție au fost cultivate și aclimatizate diferite plante. Fiecare apartament din casa are propriul balcon cu copaci si tufisuri.
19. Casa de cactus, Olanda
O clădire rezidențială de lux cu 19 etaje este în construcție în Rotterdam. A primit un nume atât de original datorită asemănării sale cu această plantă înțepătoare. Contine 98 de apartamente cu confort sporit. Construcția se realizează după proiectul companiei de arhitectură UCX Architects.
Particularitatea acestei case este utilizarea teraselor-balcoane deschise pentru grădini suspendate, situate una deasupra celeilalte într-o ordine treptată, înșurubând în sus în spirală. Această amenajare a teraselor permite soarelui să ilumineze plantele din toate părțile. Adâncimea fiecărei terase este de cel puțin doi metri. Nu numai atât, dar aceste balcoane vor avea și mici piscine construite în ele.
Suntem obișnuiți cu faptul că de obicei vorbim despre case eficiente energetic. Și în pregătirea pentru Expo 2020, un întreg oraș eficient din punct de vedere energetic va fi construit în Emiratele Arabe Unite. Va fi un „oraș inteligent”, complet autosuficient în energie și alte resurse. Proiectul este planificat să fie implementat lângă așezarea Al Awir din Dubai.
Va deveni primul de acest gen care va fi un oraș absolut autosuficient în ceea ce privește asigurarea rezidenților cu toate resursele necesare, transport și energie. Pentru a realiza acest lucru, orașul eficient energetic va fi dotat la maximum cu panouri solare, care vor fi amplasate pe acoperișurile aproape tuturor clădirilor rezidențiale și comerciale. În plus, orașul va procesa independent 40.000 de metri cubi de apă uzată. Suprafața acestui super complex va fi de 14.000 de hectare, iar zona rezidențială în sine va fi construită în formă de floare de deșert. Înconjurat de o centură de spații verzi, orașul inteligent va putea găzdui 160.000 de locuitori.
„Reguli de construcție”, nr. 43 /1, mai 2014
Deținătorul drepturilor de autor al tuturor materialelor de pe site este Construction Rules LLC. Retipărirea totală sau parțială a materialelor din orice sursă este interzisă.
Utilizarea materialelor familiare dovedite de mulți ani de experiență garantează proprietarului fiabilitatea și durabilitatea. Cu toate acestea, o persoană ajunge întotdeauna la ceva nou. Vrea să creeze ceva confortabil și modern în casa lui. Pentru a ține pasul cu vremurile, să facem cunoștință cu noile materiale de finisare care apar pe piață și încep să câștige popularitate.
piatra flexibila
Piatra flexibila- material unic. Se distinge prin elasticitate, rezistență și ușurință de instalare. Materialul se caracterizează printr-o grosime cuprinsă între 1,5 și 3 mm. Compoziția include așchii de marmură colorată naturală, precum și material polimeric ecologic. Această compoziție permite materialului să imite piatră, gresie, cărămidă clincher, ardezie etc., rămânând în același timp flexibil și ușor de utilizat. Poate fi văzut în designul dușurilor și băilor moderne, băilor, saunelor, bucătăriilor și holurilor. Piatra flexibilă este folosită și pentru placarea fațadelor, pereților, gardurilor etc. Materialul transmite perfect textura naturală și are o gamă largă de nuanțe, ceea ce vă permite să creați un design unic de interioare și fațade.
Tapet înflorit- un material cu un nume frumos, care are capacitatea de a-și schimba culoarea și de a afișa detalii suplimentare ale designului în funcție de temperatura ambiantă și de temperatura obiectelor adiacente acestuia. Acest efect vizual este realizat datorită vopselei termice speciale incluse în material. , realizată cu o astfel de vopsea termică, va apărea cu schimbări de temperatură și va schimba culoarea. Acest know-how va permite rezidenților să nu se plictisească și să se bucure de noul design al camerei în timp. Dezavantajul acestui tip de finisaj este că necesită lipire în locuri unde sunt posibile schimbări de temperatură - pe partea expusă la lumina puternică a soarelui, sau lângă calorifere, sau în încăperi cu temperatură controlată etc.
tapet „înflorit”. 
compozit lemn transmisor de lumină
Lemn compozit– un alt material demn de atentie. Cel mai adesea este făcut din el. Caracteristica sa distinctivă este capacitatea sa de a transmite lumină. Panourile subțiri din lemn sunt îmbinate împreună cu fibră de sticlă, permițând materialului să rămână puternic și etanș, în timp ce transmisia luminii variază în funcție de tipul de lemn și de distanța dintre panouri. Un perete sau un perete despărțitor din lemn compozit poate servi și ca ecran home theater.
Tapet lichid pentru pereții sunt fabricați din fibre naturale de bumbac și celuloză. Suprafețele acoperite cu un astfel de material sunt capabile să respire, ceea ce va preveni apariția mucegaiului. Tapetul lichid este considerat un material ecologic și sigur. Avantajul lor este ușurința în aplicare și ușurința în eliminarea daunelor accidentale în timpul funcționării. Un astfel de tapet este antistatic, ceea ce previne depunerea prafului. Dezavantajele unor astfel de acoperiri sunt costul ridicat al tapetului lichid și solubilitatea acestuia în apă (tapetul va trebui să fie acoperit cu un lac special).
tapet lichid 
sticla inteligenta in interior
Sticla inteligentă sau cum se mai numește și sticla inteligentă, este un alt material de construcție nou interesant. Este utilizat în construcții, uși de sticlă, pereți despărțitori și alte structuri translucide. Sticla inteligentă este, de asemenea, utilizată pe scară largă în designul interior. Este capabil să-și schimbe proprietățile optice (ceata, transmisia luminii, absorbția căldurii etc.) ca urmare a modificărilor condițiilor de mediu (temperatură, iluminare și, de asemenea, atunci când se aplică tensiune electrică). Sticla inteligentă include, de asemenea, autocurățarea (de exemplu, de ploaie), deschiderea automată (de exemplu, pentru ventilație) și geamurile cu autoîncălzire. Materialul vă permite să reduceți pierderile de căldură, să reduceți costurile cu aerul condiționat și să înlocuiți jaluzelele și draperiile tradiționale. Dezavantajele sticlei inteligente sunt, desigur, costul ridicat al acesteia și necesitatea conectării la rețeaua electrică.
Producția de materiale de construcție nu stă pe loc, ci se mișcă în conformitate cu dezvoltarea științei mondiale. În fiecare an apar tehnologii inovatoare și sunt brevetate noi dezvoltări. Producătorii, care concurează pe piață, se străduiesc nu numai să îmbunătățească aspectul și proprietățile materialelor lor, ci și să creeze produse complet noi și interesante pentru consumatori. Despre alte materiale noi de finisare vom vorbi în următorul nostru articol. Citiți și despre cum să decorați interiorul. Rămâneţi aproape.
Noile tehnologii de construcție necesită materiale noi. Astfel, oamenii de știință din Mexic au creat un nou tip de vopsea - vopsea termică, care are o conductivitate termică mai mare. Ce este vopsea termica, pretul ei, este vopsea termica potrivita pentru utilizare in interiorul unui apartament, are sau nu miros. Vom încerca să evidențiem aceste probleme. În mod tradițional, credem că vopseaua protejează materialele de efectele nocive ale atmosferei,...
Așa-numitul tapet textil antiseismic cu fibră de sticlă este unul dintre noile materiale de construcție ale anului 2016. În zonele cu activitate seismică crescută, se folosesc materiale și proiecte speciale pentru construcția clădirilor care pot rezista la vibrațiile solului în timpul cutremurelor. Dar ce să faci cu clădirile construite înainte de dezvoltarea structurilor antiseismice? Este clar că aceste clădiri trebuie consolidate...
Placi sub formă de plăci de cauciuc care prelungesc durata de viață a anvelopelor vechi Companiile moderne de construcții caută în mod constant materiale de construcție noi, cu costuri mai mici și de înaltă calitate în comparație cu omologii lor. O atenție sporită este acordată acoperișurilor inovatoare, care reprezintă o parte foarte importantă în construcția clădirilor rezidențiale. Un exemplu izbitor în acest sens este acoperișul...
Consecințele prezenței umane pe Pământ se agravează pe zi ce trece. Consumul nostru de energie crește și se înrăutățește. Populația este, de asemenea, în creștere, creând lipsuri severe de spațiu, apă și alimente. În cele din urmă, natura are și un impact major asupra orașelor din întreaga lume. Pentru a rezolva o serie de astfel de probleme, sunt necesare schimbări inovatoare în domeniul tehnologiilor vechi de construcție care să facă viitorul frumos, curat și, cel mai important, locuibil.
Majoritatea oamenilor moderni consideră bambusul ca fiind un material decorativ. Dar, în realitate, este o resursă de construcție incredibilă. Bambusul crește rapid, este mai puternic decât oțelul și mai stabil decât cimentul. Prin urmare, Penda, un studio de arhitectură din Beijing, China, vrea să folosească bambusul ca resursă principală pentru a construi un întreg oraș.
Acest oraș va fi sustenabil, ecologic și accesibil. Clădirile vor fi construite prin legarea unor mănunchiuri de bambus împreună, legându-le cu frânghie. Folosind o astfel de tehnologie, Penda crede că poate construi un oraș care să poată găzdui 200.000 de oameni până în 2023.
Odată ce structura generală este completă, blocurile orizontale și verticale pot fi adăugate cu ușurință. În plus, o cameră sau chiar o clădire întreagă din bambus poate fi demontată fără prea mult efort, iar tijele de bambus pot fi oricând refolosite.
Nanofițe de diamant
Din câte știm, diamantele sunt cel mai dur mineral care se găsește în mod natural pe Pământ. Acest lucru face ca diamantele să fie un material de construcție excelent dacă sunt manipulate corect.
Oamenii de știință de la Universitatea din Pennsylvania au creat nanofile inovatoare de diamant, care sunt de 20.000 de ori mai subțiri decât un păr uman. În același timp, nanofițele de diamant sunt considerate cel mai puternic material de pe Pământ (și, posibil, din întreg Universul). Pe lângă faptul că sunt subțiri și durabile, sunt și incredibil de ușoare.
Cercetătorii au reușit să creeze aceste fire de diamante ultra-subțiri aplicând cicluri alternative de presiune moleculelor izolate de benzen în stare lichidă. Ca urmare, s-au născut inele de atomi de carbon, care au fost ordonate în lanțuri.
Este puțin probabil ca astfel de nanofilamente să fie utilizate în construcția de zi cu zi, dar în proiecte ambițioase, de exemplu, este foarte posibil.
Izolație cu aerogel
Aerogelul nu este un material nou. A fost descoperit în anii 1920. Este creat prin procesul de îndepărtare a lichidului din gel și de înlocuire a lichidului cu gaz. În timpul acestui proces, substanța devine ultra-ușoară, deoarece este 90% aer. Este ideal pentru izolare. Aerogelul a fost folosit pentru a izola conductele din zonele industriale și chiar pe un rover de pe Marte.
Aspen Aerogels vrea să folosească aerogeluri pentru izolarea casei. Compania a creat un produs numit pături Spaceloft, cu care sunt destul de ușor de lucrat datorită greutății și subțirii lor. Deși ușoare, aceste pături au proprietăți izolante de două până la patru ori mai mari decât izolația tradițională din fibră de sticlă sau spumă.
Păturile Spaceloft permit, de asemenea, trecerea vaporilor de apă prin ele și sunt, de asemenea, rezistente la foc, surprinzător. În timp ce casele învelite în aerogel nu vor fi la fel de rezistente la foc precum casele din Fahrenheit 451, acest tip de izolație ar trebui să reducă numărul de incendii.
Problema este că aerogelul este mult mai scump decât izolația tradițională, deși va economisi bani la facturile la energie pe termen lung. În plus, nu toate casele pot fi ușor modernizate cu acest material. Aceste pături sunt cele mai potrivite pentru casele mai vechi sau pentru cele noi care vor fi special concepute pentru izolarea cu aerogel.
Imprimantă de călătorie
Așezarea unui drum necesită mult timp. În medie, un muncitor poate așeza 100 de metri pătrați pe zi folosind metode tradiționale. Imprimantele rutiere precum Tiger Stone pot reduce acest proces prin imprimarea de până la 300 de metri pătrați de pavaj pe zi.
Un alt RoadPrinter RPS poate așeza până la 500 de metri pătrați pe zi. Unul până la trei operatori alimentează cărămizile către mașină. Împingătorul sortează apoi cărămizile într-un model, ca un covor. În acest moment, gravitația își face plăcere și mașina pune un drum de cărămidă. O rolă asemănătoare unei role presează apoi cărămizile în poziție.
Aceste imprimante funcționează cu energie electrică și nu au multe părți mobile, ceea ce le face ușor de utilizat și de întreținut. De asemenea, nu produc mult zgomot, mai ales în comparație cu metodele tradiționale de asfaltare a drumurilor.
Desigur, principala diferență dintre cele mai multe drumuri și cele așezate de aceste mașini de imprimat este că în loc de asfalt se așează cărămizi, pavaj sau gresie. Cu toate acestea, blocurile scumpe sunt chiar mai bune decât asfaltul, deoarece filtrează apa, se extind atunci când îngheață și durează mai mult.
Ascensoare multidirecționale fără cablu
Marea problemă a infrastructurii mari este că nu există o modalitate eficientă de a naviga în ea. Oamenii merg mereu cu aceeași viteză și la o anumită distanță. Și fiecare lift are adesea o singură cabină în mișcare. Dacă ai folosit vreodată un lift într-o clădire mare, știi că uneori a aștepta să mori este ca și a aștepta.
Producătorul german de lifturi ThyssenKrupp plănuiește să scape de aceste probleme. În loc să folosească cabluri, el propune utilizarea ascensoarelor bazate pe levitație magnetică (maglev). Apoi se vor putea deplasa atât pe verticală, cât și pe orizontală. Acest lucru va permite, de asemenea, utilizarea a mai mult de o cabină pe puț, ceea ce va economisi timpul de așteptare.
În cele din urmă, ascensoarele magnetice vor consuma mai puțină energie, ceea ce este benefic și pentru mediu. În 2016, ThyssenKrupp intenționează să testeze un nou sistem de lift într-o clădire din campusul său de cercetare.
Vopsea solară
Una dintre cele mai frecvente plângeri cu privire la panourile solare este că acestea sunt mari, sunt groaznice și nu sunt suficient de puternice. Pentru a schimba acest lucru, mai mulți cercetători lucrează la celule solare care sunt atât de mici și flexibile încât pot fi desenate pe suprafețe. De fapt, o echipă de cercetători de la Universitatea din Alberta a creat celule solare sub forma unui spray cu nanoparticule de zinc și fosfor.
Dacă fiecare proprietar și-ar picta acoperișul cu această vopsea solară, ar putea genera mai mult decât suficientă energie pentru casa lor, reducându-și astfel dependența de combustibilii fosili. În plus, vopseaua solară este mai ieftin de produs decât vopselele tradiționale. Panourile solare folosite în această vopsea nu sunt încă foarte eficiente, dar oamenii de știință lucrează la această problemă.
Orașe verticale
Conform previziunilor Națiunilor Unite, până în 2050 vor fi peste 9,6 miliarde de oameni pe Pământ. Sunt cu 2,3 miliarde de animale mai multe decât avem astăzi. În plus, este de așteptat ca 75% din populația lumii să locuiască în orașe, ceea ce ne va agrava problemele cu lipsa spațiului deschis chiar în aceste orașe.
O modalitate de a rezolva această problemă este construirea de orașe verticale. Există deja câteva propuneri de orașe verticale care ar putea fi construite în Sahara, Emiratele Arabe Unite (EAU) și China.
Aceste orașe verticale vor avea clădiri gigantice care vor oferi oamenilor locuințe, locuri de muncă și magazine. De exemplu, firma italiană Luca Curci Architects urmează să construiască o clădire cu 189 de etaje în Emiratele Arabe Unite. Acesta va putea găzdui 25.000 de persoane cu magazine și birouri. Deoarece oamenii nu vor trebui să părăsească clădirea, aceasta va rezolva problemele de spațiu și va reduce emisiile de carbon.
Astfel de mega-cladiri vor fi auto-sustinute si verzi. Deoarece sunt mari, panourile solare pot fi amplasate pe toată suprafața peretelui. De asemenea, vor folosi energia geotermală și vor colecta apa de ploaie.
Beton inteligent
Când o zonă începe să se inunde, nu există unde să se scurgă apa. Acest lucru este și mai rău în oraș, deoarece există mai puțin sol pentru a absorbi apa. Pentru a reduce amenințarea inundațiilor, compania britanică Tarmac a creat un asfalt numit Topmix Permeable.
Majoritatea tipurilor de beton permit apei să pătrundă în pământ, dar numai 300 de milimetri pe oră. Topmix vă permite să treceți 36.000 de milimetri de apă pe oră, adică aproximativ 3300 de litri pe minut.
În loc să folosească nisip pentru beton, Topmix include bucăți de granit zdrobite împachetate împreună. Apa se scurge prin aceste bucăți de granit și este apoi absorbită de sol, curgând prin canalizare sau colectată într-o rezervă de apă. Pe lângă reducerea șanselor de inundații, Topmix va putea menține străzile uscate și în siguranță. În plus, apa poate fi trimisă la rezervoare și folosită pentru nevoi.
Problema cu betonul permeabil este că poate fi folosit doar în zone care nu sunt prea reci. Vremea rece va face ca betonul să se extindă, distrugându-l. De asemenea, va fi mai scump decât betonul obișnuit, dar pe termen lung, orașele pot economisi bani prin reducerea inundațiilor.
Cărămizi inteligente
Aruncând o privire la cărămizile inteligente de la Kite Bricks, este ușor să vezi asemănarea lor cu cărămizile Lego. Aceste cărămizi de construcție au mânere în partea de sus și pot fi conectate ca piesele Lego. Cărămizile inteligente sunt ținute în poziție prin armare și vin într-o varietate de forme.
În loc să folosească ciment, aceste cărămizi sunt ținute împreună cu un adeziv puternic cu două fețe. Din interiorul clădirii, panourile detașabile și înlocuibile pot fi atașate de cărămizi. Aceste panouri pot fi îndepărtate dacă este necesar. Există, de asemenea, cuburi pentru construcția de podele și tavane. Blocurile sunt goale în centru și pot fi umplute cu izolație, țevi și cabluri electrice, după cum este necesar.
Astfel de cărămizi ar putea duce la un control îmbunătățit al căldurii, flexibilitate în producție și o reducere cu 50% a costurilor de producție.
Roi de roboți de construcții
În căutarea unor metode inovatoare de construcție, cercetătorii de la Harvard au apelat la natură pentru inspirație, în special la termite. Termitele pot construi structuri mari în absența controlului central. În acest scop, pur și simplu transportă o bucată de pământ pe șantierul primului șantier. Dacă este ocupată, o duc în locul următor.
Proiectul TERMES folosește aceeași idee de construcție de roi, dar folosește roboți mici. Aceste drone simple și ieftine construiesc structuri urmând designul original și plasând blocuri în primul spațiu disponibil până când structura este completă. Roiul nu necesită deloc intervenția umană după stabilirea sarcinii inițiale.
Acest tip ar fi ideal pentru construirea de structuri în locuri periculoase, în spațiu sau sub apă. Ar putea, de asemenea, să facă meserii ușoare, economisind timp oamenilor.
Prognozele pentru apariția noilor materiale de construcție se bazează de obicei pe factori de creștere industrială potențială, eficiență economică și inovare (noi descoperiri surprinzătoare). Prognoza se realizează anual, analizând apariția de noi produse pe un șantier convențional. Așadar, prognoza pentru inovații și materiale de construcție noi în 2018 promite să surprindă cu tehnologii care combină întreaga gamă a criteriilor notate.
Tendințele pieței pentru noile materiale și tehnologii de construcție: ciment, lemn și surse regenerabile de energie. Toate acestea vor avea un impact semnificativ asupra domeniilor de proiectare și construcție pentru anul viitor (2018) și în viitorul apropiat. Să vedem ce este deja în portbagaj.
Ciment programabil
Ca substanță care consumă cantități semnificative de apă, betonul continuă să fie un domeniu de frunte pentru cercetarea și dezvoltarea de noi materiale de construcție.
În ciuda utilizării sale larg răspândite și tradiționale, betonul pare să fie încă un material de construcție misterios. Prin urmare, aici sunt așteptate descoperiri similare celor recente făcute în 2017, când s-au descoperit fapte interesante.
Cercetarea materialelor de construcție oferă noi informații despre lianții utilizați în construcții. Particulele de ciment pot fi manipulate în diferite forme, cum ar fi un cub S-a dovedit că cimentul, ca parte a conținutului structurii de beton, carbonizează dioxidul de carbon în timp. Această proprietate materială contribuie în cele din urmă la redefinirea zonei ecologice a betonului.
Astfel de rezultate ale cercetării subliniază încă o dată necesitatea unei înțelegeri mai clare a formării structurii noilor materiale de construcție la nivel molecular.
Un alt exemplu recent a fost laboratorul multidisciplinar de materiale de construcție de la Universitatea Rice. Oamenii de știință de acolo au descoperit proprietăți necunoscute anterior ale particulelor de ciment supuse hidratării (CSH: ciment hidrat de silicat de calciu).
Lianții alternativi pentru creșterea stabilității sunt utilizați în compoziția unui nou tip de ciment destinat specialiștilor din industria construcțiilor Potrivit cercetătorilor, informațiile obținute sunt planificate pentru a fi utilizate pentru a „programa” particulele de material într-un mod strict controlat. De fapt, vorbim despre un nou material de construcție - cimentul programabil.
Progresul semnificativ în această lucrare marchează primul pas în controlul cineticii cimentului pentru a obține formele de construcție dorite. În esență, oamenii de știință de la Universitatea Rice au descoperit o tehnologie pentru a controla morfologia și dimensiunea blocurilor de bază ale CSH.
Astfel de blocuri s-ar putea organiza independent în microstructuri cu o densitate de împachetare mai mare în comparație cu microstructurile CSH amorfe convenționale.
Această densitate crescută ar trebui să aibă ca rezultat o rezistență și durabilitate sporite a materialului, o rezistență chimică îmbunătățită și o protecție a oțelului de armare din beton.
Lemn stratificat în cruce
Pe lângă beton, lemnul este un material de construcție la fel de popular. Industria construcțiilor se bazează acum pe lemn masiv bazat pe dezvoltarea de noi tehnici.
Cheresteaua în masă este folosită pentru a construi clădiri înalte, folosind materiale de construcție rapid regenerabile, care sunt superioare din punct de vedere ecologic decât betonul și oțelul.
Așa-numitul lemn stratificat încrucișat câștigă rapid popularitate pe șantierele de construcții. Panouri masive pe bază de materiale de construcție din lemn de esență tare modificate In domeniul in crestere al cheresteaua pe baza de rasinoase, a aparut un concurent neasteptat: cheresteaua CLT (Cross Laminated Timber), realizata din lemn de esenta tare.
Arhitecții și designerii internaționali cu sediul la Londra (dRMM Architects), în colaborare cu firma globală de inginerie ARUP și Consiliul pentru exportul de lemn tare din SUA, au dezvoltat un panou CLT bazat pe arborele cu creștere rapidă din America de Nord Tulipwood.
Așa arată lemnul de lalele când este tăiat. Produsele realizate din acest tip de lemn au un aspect foarte original. Acum lemnul de lalele este un nou material de construcție al secolului curent Proprietățile lemnului de lalele se suprapun pe cele ale lemnului de conifere. Lemnul de Harpullia (Tulipwood) este mai puternic și chiar mai puternic decât betonul în ceea ce privește capacitatea portantă. În plus, acest nou tip de material de construcție are calități decorative excelente.
Un nou material de construcție pe bază de Tulipwood este deja produs pentru piața construcțiilor (în Germania).
Denumit „Leno CLT”. Leno CLT este preparat din materii prime rapid regenerabile, iar tehnologia de fabricație susține producția de panouri de dimensiuni semnificative (de exemplu, 14x4,5 m).
