Budownictwo przyszłości

 Co nowego w materiałach budowlanych?

1. Materiały budowlane „smart” – inteligentnie, błyskawicznie i w przewidywalny sposób reagujące na zmiany w otoczeniu. Zmieniają właściwości (kolor czy przezierność) pod wpływem impulsu: termicznego, chemicznego, mechanicznego, elektrycznego. Do produktów smart zalicza się przede wszystkim szkło, ale także termo-bimetale, które potrafią zmieniać kształt, np. zakrzywiają się pod wpływem promieniowania słonecznego. 

Przełomem w budownictwie mogą stać się już wkrótce materiały o zmiennym stanie skupienia (phase change materials) - substancje, które akumulują i uwalniają duże pokłady energii. Wykończony takim materiałem budynek mógłby samoistnie magazynować energię w słoneczne dni, a oddawać ją przy braku pogody. Materiały te pozwalają też wykorzystać ciepło wytworzone wewnątrz budynku (pochodzące od ludzi, urządzeń, powietrza nagrzanego energią słoneczną przenikającą przez szkło).

Wiele zmieni się w izolacjach termicznych. Przyszłość powinna należeć do izolacji próżniowych – 1 cm zastępuje 20 cm styropianu, ale konieczna jest specjalna technika montażu i dbałość, aby nie rozszczelnić takiej powłoki. Bardzo ciekawym materiałem jest aerożel – ma dwa i pół razy mniejszy współczynnik przewodzenia ciepła λ niż materiały izolacyjne obecnie stosowane. To najlżejsze ciało stałe na świecie, o strukturze mydlanych baniek, w 99% złożone z powietrza.

2. Materiały budowlane naśladujące przyrodę

Bionika, czyli nauka z pogranicza biologii i nauk technicznych - to jej rozwój może przynieść kolejne rozwiązania technologiczne. Świat żywych organizmów jest od naszego znacznie doskonalszy, ma niesamowite zdolności, które musimy nauczyć się wykorzystywać. Przykładem może być rogówka oka ćmy o silnych właściwościach antyrefleksyjnych. Dla budownictwa opracowano na tej podstawie antyodblaskowe i nieprzepuszczające ciepła szkło, które ma dodatkowo zdolność samoczyszczenia. Prowadzone są też prace nad trwalszymi i wydajniejszymi bateriami słonecznymi.

Budowa układu oddechowego konika polnego, zapewniającego efektywną wymianę gazową i przeniesienie tego układu do architektury, umożliwiłoby wentylację budynków przez ściany bez żadnego nakładu energii.

3. Materiały budowlane, które same się naprawiają

Trwają prace nad przysposobieniem do realnych zastosowań inżynierskich „żywego” betonu - pewna grupa niezwykle trwałych bakterii wytrąca ten sam rodzaj kalcytu, który jest składnikiem betonu. Bakterie umieszczone w betonie wraz z ich pożywieniem mogą być w stanie uśpienia wiele lat. Jeśli tylko pojawią się pęknięcia w materiale, budzą się do życia, mnożą, wydzielając przy tym mineralny kalcyt. Wiąże się on z betonem, tworząc mineralną strukturę, zasklepiającą pęknięcia i ubytki. Tak właśnie, wykorzystując bakterie, można stworzyć żyjący, samonaprawiający się beton. 

Na podstawie Muratorplus