Современные инновационные технологии строительства, поражающие воображение своей оригинальностью и фантастичностью, используют как достижения последних научных исследований, так и бесценный опыт предков.
Начнем с наиболее распространенного строительного материала – дерева. Казалось бы, что тут еще можно придумать нового? Но и здесь на помощь приходят современные инновационные технологии.
1. Технология строительства купольных домов без гвоздей, Владивосток, Россия
Учёные Дальневосточного федерального университета создают современные деревянные дома-куполы. При этом, как в добрые старые времена русских зодчих, – без единого гвоздя. Их уникальность заключается в применении новых конструкций замков между отдельными частями деревянного сферического каркаса.
Купольный дом из деревянных деталей создается в рекордно короткие сроки. Буквально за считанные часы вырастает каркас необычного дома. Сегодня эту технологию хотят опробовать уже в нескольких городах России. Между собой звенья стыкуются с помощью специального замка, который воспринимает все нагрузки – вертикальные, боковые и так далее. Детали изготавливаются с такой точностью, что получается своеобразный конструктор «лего». Любой человек, имея такой набор с небольшой инструкцией по сборке, может смонтировать эту конструкцию самостоятельно.
На одной из баз отдыха Приморского края уже работает купольное экспресс-кафе «Снежок», построенное учёными, которое пользуется большой популярностью, привлекая посетителей необычной формой. Второй купольный дом гораздо больше – это двухэтажная двенадцатиметровая конструкция площадью 195 м?.
2. Многоэтажные здания из дерева, Лондон, Великобритания
Мы все как-то привыкли, что дерево используется для строительства невысоких домов, в один-два этажа. Но разработчики из США считают возможным использовать древесину для строительства зданий высотой до 30 этажей.
Первый из современных жилых домов, построенный из дерева по современным технологиям деревянного домостроения (из пятислойных деревянных клеевых панелей), имеет 9 этажей и 30 метров высоты. Этот дом стоит в Лондоне, в нем 29 жилых квартир и офисы на первом этаже.
Удивительно, что всю надземную часть этого дома построили за 28 рабочих дней всего пять человек, вооруженные только лишь одним передвижным подъемным краном и электрическими отвертками.
3. Технология строительства деревянных домов Naturi, Австрия
Технология представляет из себя профилированные тонкомерные стволы дерева, называемые специалистами «баланс», которые прострагиваются на четырехстороннем станке. То, что используется именно тонкомер, наглядно демонстрирует тот факт, что в каждом бе исключения элементе обязательно есть цердцевина дерева.
Потом из таких "паззлов" можно собрать любую часть здания. Высыхая, отдельные элементы деформируются и заклиниваются «намертво », создавая очень прочную и легкую конструкцию. Цель изобретения такой технологии – это использование низкокачественного сырья, которое в России, например, идет только на целлюлозу или вообще просто в отходы.
4. Наньтун, провинция Цзянсу, КНР
Китайские архитекторы изобрели способ строительства дешевых домов. Их секрет в огромном 3D-принтере, который буквально печатает недвижимость. И в этом не было бы ничего необычного – технологии «печатанья» зданий уже известны. Но дело в том, что китайские дома будут изготавливаться… из строительного мусора.
Таким образом специалисты архитектурной компании Winsun намерены решить сразу две проблемы. Помимо создания недорогих домов проект даст вторую жизнь строительному мусору и отходам промышленного производства – именно из этого создаются дома.
Гигантский принтер имеет действительно внушительные размеры – 150 х 10 х 6 метров. Устройство довольно мощное и за сутки может напечатать до 10 домов. Себестоимость каждого из них составляет не более 5 тысяч долларов.
Огромная машина возводит наружную конструкцию, а внутренние перегородки монтируют позже вручную. С помощью технологии 3D-печати в Поднебесной надеются решить насущную проблему доступного жилья. Уже в скором времени в стране появится несколько сотен фабрик, на которых из строительного мусора будут производить расходные материалы для гигантского принтера.
5. Дом печатают из биопластика, Амстердам, Голландия
Компанией Dus Architects разработан проект по печати жилого здания на 3D-принтере из биопластика. Строительство ведется с помощью промышленного 3D-принтера KarmaMaker, который «печатает» пластиковые стены. Конструкция здания очень необычна – к трехметровому торцу дома прикрепляются стены как в конструкторе «Lego». Если потребуется перепланировка постройки, то ее можно будет легко изменить, заменив одну деталь на другую.
Для строительства используется разработанный компанией Henkel биопластик - смесь растительного масла и микрофибры, а фундамент дома будет сделан из легкого бетона. После завершения строительства здание будет состоять из тринадцати отдельных комнат. Эта технология может изменить всю строительную индустрию.Старые жилые здания и офисы можно будет просто «переплавлять» и делать из них что-то новое.
Задумка подобного материала была найдена у обычных ракушек. Дело в том, что раковины обогащены необходимым комплексом минералов, придающих им эластичность. Именно эти минералы и добавляются в состав бетона. Новый тип бетона невероятно эластичен, устойчивее к трещинам, да еще и на процентов 40-50 легче. Такой бетон не сломается даже при очень сильных изгибах. Даже землетрясения ему не страшны. Обширная сеть трещин после таких испытаний не скажется на его прочности. После снятия нагрузки бетон начнет процесс восстановления.
Как это происходит? Секрет очень прост. Обычная дождевая вода при реакции с бетоном и углекислым газом в атмосфере способствует образованию карбоната кальция в бетоне. Это вещество и скрепляет появившиеся трещины, «лечит» бетон. После снятия нагрузки восстановленный участок плиты будет обладать такой же прочностью, как и ранее. Такой бетон собираются внедрять при строительстве ответственных конструкций, например, мостов.
7. Бетон из углекислого газа, Канада
Канадская компания CarbonCure Technologies разработала инновационную технологию производства бетона путем связывания диоксида углерода. Эта технология уменьшит вредные выбросы и может совершить революцию в строительной отрасли.
Для производства бетонных блоков используется углекислый газ, выбрасываемый такими крупными предприятиями, как нефтеперерабатывающие заводы и заводы по производству удобрений.
Новая технология позволяет добиться тройного эффекта: бетон будет дешевле, прочнее и экологически безопаснее. Сто тысяч таких бетонных блоков смогут абсорбировать столько же углекислого газа, сколько усвоят за год сто взрослых деревьев.
Соломенные дома с использованием современных технологий строят во всём мире. Надёжные, тёплые, уютные, они прекрасно выдержали испытание и нашим климатом. Однако до сих пор современная технология строительства из прессованной соломы (на Западе её называют strawbale-house) у нас известна немногим. Она основана на лучших свойствах этого уникального естественного материала. В прессованном виде он становится отличным стройматериалом. Прессованную солому считают лучшим утеплителем. Соломенные стебли растений – трубчатые, полые. В них и между ними содержится воздух, который, как известно, отличается низкой теплопроводностью. В силу своей пористости солома обладает хорошими звукоизоляционными свойствами.
Кажется, что фраза «огнестойкий соломенный дом» звучит парадоксально. Но заштукатуренной стене из соломы огонь не страшен. Блоки, покрытые штукатуркой, выдерживают 2 часа воздействия открытого пламени. Соломенный блок, открытый только с одной стороны, не поддерживает горения. Плотность прессования тюка в 200–300 кг/куб. м также препятствует горению.
Дома из соломы строят в Америке, Европе, Китае. В США есть даже проект строительства соломенного небоскреба в 40 этажей. Самые же высокие дома из соломы сегодня – это пятиэтажные здания, которые скомбинированы с железобетонным и металлическим каркасом.
Вот уж поистине все новое – это хорошо забытое старое. Популярность вновь приобретают дома из землебита. Этот материал и сегодня используется для строительства опорных конструкций и стен.
В основе землебита – обычный земляной грунт. Землебит прошел апробацию временем, из него строили еще в Древнем Риме. Земляная грунтовая масса имеет высокую влагостойкость и практически не дает усадки. А теплотехнические характеристики землебита могут быть усилены добавлением, например, соломенной нарезки. Спустя несколько лет землебит становится практически таким же прочным, как и бетон.
Самым известным зданием, построенным из землебита, можно считать находящийся в Гатчине Приоратский Дворец.
10. Кирпич-хамелеон, Россия
Копейский кирпичный завод с 2003 года выпускает кирпич, прозванный «велюровым» за способность буквально впитывать свет своей поверхностью, вследствие чего она становится насыщенной, напоминая бархат.
Эффект достигается при помощи вертикальных бороздок, нанесенных на поверхность кирпича металлическими щетками. При этом появляется возможность углублять основной цвет при изменении угла падения света, что уподобляет кирпич хамелеону – в разное время дня он способен менять окраску в зависимости от освещения.
Текстура велюрового кирпича отлично работает в тандеме с гладким кирпичом в орнаментальной или фигурной кладке.
11. « Летающие» дома, Япония
Япония не перестает поражать своими разработками. Идея проста – чтобы дом не разрушился в результате землетрясения, он просто… не должен находиться на земле. Вот они и придумали летающие дома, причем все это вполне реально.
Несомненно, слово «летающие» – это красивая аллегория, наталкивающая на детские мечты о полетах в доме-воздушном шаре. Но японская конструкторская компания Air Danshin Systems Inc разработала систему, позволяющую строениям подниматься над землей и «парить» над ней во время землетрясения
Дом располагается на воздушной подушке и после срабатывания датчиков он просто зависнет над землей, причем во время такого изменения жильцы здания ничего не почувствуют. Фундамент не прикреплен к самой конструкции. После парения дом садится на рамку, расположенную по верху фундамента. Во время землетрясения активируются сейсмодатчики, которые располагаются по периметру здания. После чего они сразу запустят нагнетательный компрессор, находящийся в основании дома. Он и обеспечит «левитацию» здания на высоте 3-4 см от земли. Таким образом, дом не будет контактировать с землей и избежит последствий подземных толчков. Новинка уже установлена почти в 90 домах Японии.
«Летающие дома» взяли в разработку многие японские фирмы, в ближайшее время ноу-хау появится и в других регионах Азии, которые часто страдают от землетрясений.
12. Дом из контейнеров, Франция
Отработавшие свое контейнеры давно используются для строительства бюджетного жилья в разных городах и странах. Вот один из примеров.
При строительстве дома были использованы восемь старых морских контейнеров, которые и создали необычную архитектурную форму здания. Кроме контейнеров также использовались дерево, поликарбонат и стекло. Общая площадь дома – 208 квадратных метров.
Стоимость строительства таких эконом-домов «контейнерного типа» обычно вдвое меньше постройки аналогичного дома из обычных стройматериалов. Кроме того, и возводится он в два раза быстрее.
13. Выставочный комплекс из морских контейнеров, Сеул, Южная Корея
Если жилыми зданиями из контейнеров уже давно никого не удивишь, то вот в центре делового и торгового района Сеула появилось совсем необычное здание. Построили его из 28 старых морских контейнеров.
Площадь составляет 415 кв. м. В комплексе будут проходить выставки, ночные кинопоказы, концерты, мастер-классы, лекции и другие массовые мероприятия.
14. Студенческие общежития из контейнеров, Голландия
В каждой отдельной комнате-контейнере есть все удобства. Кроме того, на крыше оборудована эффективная дренажная система, которая собирает дождевую воду, идущую впоследствии на бытовые нужды.
В Финляндии и других северных странах вовсю строят гостиницы изо льда. При этом номер в ледяной гостинице стоит дороже, чем в отеле из других, более традиционных строительных материалов. Впервые ледяной отель открылся в Швеции более 60 лет назад.
16. Мобильный эко-дом, Португалия
При строительстве таких мобильных сооружений используются самые разные технологии. Особенность этого дома – его полная энергетическая независимость. На поверхности объекта закреплены солнечные панели для производства энергии, полностью обеспечивающей уникальный домик необходимым количеством. К слову, домик не только экологически чистый, но и полностью мобильный.
Экодом разбит на две секции – в одной спальное пространство, а в другой – туалет. Снаружи дом покрыт экологически чистым пробковым покрытием.
17. Энергоэффективная комната-капсула, Швейцария
Разработали проект архитекторы из компании NAU (Швейцария), которые стремились сделать максимально комфортное и компактное жилье. Комнату-капсулу, получившую название Living Roof (Жилая крыша), можно поставить практически на любую поверхность.
Комната-капсула оборудована солнечными панелями, ветряными турбинами и системой сбора, хранения и рециркуляции дождевой воды.
18. Вертикальный лес в городе, Милан, Италия
Инновационный проект Bosco Verticale – строительство в Милане двух многоэтажных зданий с живыми растениями на фасаде. Высота двух высотных зданий составляет 80 и 112 метров. Всего на них высажено 480 деревьев больших и средних размеров, 250 деревьев небольшой высоты, 5000 различных кустарников и 11000 растений, образующих травяной покров. Такое количество растений соответствует по площади 10000 м? обычного леса.
Благодаря почти двухгодичной исследовательской работе специалистов по ботанике были удачно подобраны виды деревьев, которые наиболее приспособлены к таким непростым условиям жизни на высоте. Различные растения специально выращивались и акклиматизировались для этого строительства. В каждой квартире дома – свой балкон с деревьями и кустарниками.
19. Дом-кактус, Голландия
В Роттердаме идёт строительство роскошного 19-этажного жилого дома. Такое оригинальное название он получил из-за сходства с этим колючим растением. В нём располагаются 98 квартир с повышенной комфортностью. Строительство осуществляется по проекту архитектурной компании UCX Architects.
Особенность этого дома – использование открытых террас-балконов под висячие сады, расположенные друг над другом в ступенчатом порядке, завинчивающиеся вверх по спирали. Такое расположение террас позволяет солнцу освещать растения со всех сторон. Глубина каждой террасы составляет не менее двух метров. Мало того, в эти балконы также будут встроены небольшие бассейны.
Мы привыкли, что речь обычно идет об энергоэффективных домах. А в рамках подготовки к выставке Expo-2020 в Арабских Эмиратах будет построен целый энергоэффективный город. Это будет «умный город», полностью обеспечивающий себя энергией и другими ресурсами. Проект планируется реализовать около населенного пункта Аль-Авир в Дубае.
Он станет первым в своем роде абсолютно самодостаточным городом в плане обеспечения жителей всеми необходимыми ресурсами, транспортом и энергий. Для этого энергоэффективный город будет по максимуму оснащен солнечными панелями, которые разместят на крышах практически всех жилых и коммерческих зданий. Кроме того, город будет самостоятельно перерабатывать 40 000 кубических метров сточных вод. Площадь этого суперкомплекса будет составлять 14 000 гектар, а сам жилой район будет построен в форме пустынного цветка. Окруженный поясом зеленых насаждений, «умный город» сможет принять 160 000 жителей.
"Правила строительства", №4 3 /1, май 2014
Правообладателем всех материалов сайта является ООО «Правила строительства». Полная или частичная перепечатка материалов в любых источниках запрещена.
Новое десятилетие уже успело отметаться на строительном рынке активным появлением большого количества необычных материалов и технологий. Инновации в области строительных и отделочных материалов изменили как сам процесс, так и общие тенденции в строительстве.
"Теплые" стеновые блоки из полистиролбетона.
Производители нового поколения блоков постарались отклониться от традиционной многослойности. Дело в том, что ряд существующих строительных кладочных материалов для малоэтажного строительства представляет собой комбинацию бетона с теплоизоляционными материалами. Герметичность контакта в такой комбинации как раз и вызывает немало вопросов у специалистов и любителей.
Ведь если соприкосновение между утеплителем и бетоном не будет абсолютным, то на поверхности бетона возможно выпадение конденсата из-за разницы температур, что приведет к "коррозии" бетона и его разрушению впоследствии. Также вызывает сомнение срок службы такой многослойной конструкции. Рабочий ресурс практически любого утеплителя редко превышает 50 лет, а в сибирских климатических условиях еще меньше. Что ожидает стеновой блок, когда утеплитель подвергнется разрушению?
В качестве альтернативы производители предлагают стеновые блоки из полистиролбетона с уже готовой фасадной отделкой. Полистиролбетон относится к ячеистым легким бетонам. Его поризация достигается за счет введения в цементную смесь вспененных гранул полистирола плотностью 8-16 кг/м5. Кроме того, в отличие от пенобетона и газобетона, поры у полистирол бетона имеют замкнутую структуру. Благодаря этому он обладает более высокими теплозащитными свойствами, чем пенобетон и газобетон. Коэффициент его теплопроводности - от 0,55 до 0,12 Вт/м С.
Поэтому стена из полистиролбетонных блоков имеет малый вес и не требует дополнительного утепления. Но главное - за счет замкнутой структуры пор полистиролбетон меньше впитывает влагу, т.е. обладает меньшим водопоглощением, чем другие ячеистые бетоны. Благодаря наличию внешнего слоя тяжелого бетона на стеновом блоке, работы по наружной отделке дома можно свести к минимуму. Все это в комплексе позволяет экономить на строительстве дома в целом. Область применения: строительство малоэтажных жилых объектов, хозяйственных построек, гаражей, заборов.
Гранулированный и блочный пеноцеолит и пеностекло
Это теплоизоляционные материалы, производимые на основе природного сырья Сибирского региона. В основе производства продуктов - низкотемпературное вспенивание (до 850°С) и местное сырье. Пеноцеолит и пеностекло - экологически чистые, биологически стойкие и очень теплые материалы с коэффициентом теплопроводности 0,06 - 0,09 Вт/(м°С). Они имеют практически нулевое водопоглощение, характеризуются хорошей морозостойкостью и идеально подходят для использования в сибирских климатических условиях. Срок их службы составляет более 100 лет, что в два раза больше, чем рабочий ресурс применяемых сегодня теплоизоляционных материалов.
К тому же их производство требует более простого и дешевого сырья, отчего продукт имеет сравнительно низкую себестоимость. Пока для его производства используются туганские пески. В будущем, по утверждению ученых, производить пеностеклокристаллический материал можно будет и из других, ещё более доступных видов сырья.
Прямым аналогом гранулированного пеноцеолита является керамзит. Однако по сравнению с керамзитом новинка обладает лучшими эксплуатационными характеристиками. Область применения: засыпная теплоизоляция и усиление теплозащиты перекрытий, полов, колодцевой кладки стен в гражданских и производственных зданиях. Блочный вариант гранулированного пеноцеолита и пеностекло - в гражданском, жилом, малоэтажном строительстве.
Новинки сегмента теплоизоляционных материалов ориентированы на один из главных трендов строительного рынка - экологичность. Лён - это экологически чистый материал, который благодаря современным производственным технологиям получил новую форму исполнения, улучшенные теплозащитные характеристики и более широкую область применения.
В качестве связующего компонента применяется крахмал, для огнебиозащиты материал пропитывается природными солями бора. Плиты изо льна не поддерживают горение и характеризуются отличными показателями по теплопроводности и звукопоглощению, обеспечивая защиту дома от жары, холода и шума. Коэффициент теплопроводности материала при толщине 5 см и плотности 32-34 кг/м3 составляет 0,038 - 0,04 Вт/мК. Коэффициент звукопоглощения - 0,98.
Льняное волокно, в отличие от минеральной ваты, способно впитывать и одновременно отдавать влагу, не накапливая конденсат, что делает его теплозащитные качества стабильными, при использовании такой теплоизоляции не требуется устройство внутреннего пароизоляционного слоя. Срок службы льняного теплоизоляционного материала, по словам производителей, составляет более 60 лет. Материал сохраняет эксплуатационные свойства в течение всего срока службы конструкции.
Область применения: утепление и звукоизоляция стен, крыш, мансард, полов, потолков, внутренних перегородок в индивидуальных домах, квартирах, в общественных, производственных зданиях и сооружениях.
Все - в дело
Свое решение проблемы высокой стоимости квадратного метра жилья предложили специалисты НГАСУ. А именно - использовать при возведении дома строительные материалы, произведенные на основе техногенных отходов. Так, цемент является дорогостоящий сырьем. Более того, на строительном рынке его всегда не хватает. Использование отходов промышленности в производстве строительных материалов позволяет частично или полностью заменить цемент и таким образом снизить себестоимость строительства.
Входящие в рецептуру строительных материалов отходы промышленности кроме прочего улучшают ряд их технических характеристик. Например, снижают теплопроводность, повышают водостойкость и не только. Готовые строительные материалы характеризуются высокими прочностными качествами, экологичностью и долговечностью.
Конечно, не все техногенные отходы подходят для производства строительных материалов и не все строительные материалы можно производить с применением подобной технологии. Чтобы получить данные по возможным заменителям цемента, необходимо провести целый ряд исследований. Исследования специалистов НГАСУ и получение образцов проводились на примере диабаза - тонкодисперсного порошка, образующегося при дроблении диабазовой породы для получения щебня (месторождение пос. Горный, Новосибирская область).
При его введении в состав кладочного строительного материала появление высолов на поверхности такого блока или кирпича практически исключено, улучшается качество самого изделия, материал набирает прочность в ранние сроки твердения. Полная замена цемента на диабаз в составе строительного кладочного или отделочного материала обеспечивает получение водостойких изделий.
В тандеме с другими отходами промышленности (костра льна, опилки) диабаз позволяет значительно улучшить характеристики теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных материалов по теплопроводности.
Этот материал предлагается рынком не первый год, но все еще остается новинкой. Так называют класс лакокрасочных материалов, образующих при высыхании энергосберегающее покрытие. По составу и способу нанесения она напоминает обычную краску, хотя отличается от обычных лакокрасочных материалов теплозащитными свойствами. Так же, как краска, жидкая теплоизоляция наносится на поверхность кистью, валиком или аппаратом безвоздушного распылений.
После высыхания она образует однородное, ровное, эластичное покрытие, работающее подобно термосу. Принцип работы покрытия заключается в том, что оно отражает и рассеивает тепло, препятствуя его утечке изнутри здания и не давая ему проникнуть в дом извне. Собственно, таким образом, и достигается энергосберегающий эффект. Дом экономит на тепловой и электрической энергии, затрачиваемой на свое отопление и охлаждение.
В состав теплоизоляционного материала входят калиброванные керамические и силиконовые микросферы с разряженным воздухом. При полимеризации материала они создают необходимый "вакуум". Коэффициент теплопроводности микросфер - не более 0,00083 Вт/мК. Основу жидкой теплоизоляции составляет акриловое связующее, плюс катализаторы, фиксаторы и добавки.
Лакокрасочный материал имеет отличное сцепление практически с любым видом поверхности (бетон, металл, пластик, дерево) разных архитектурных форм. Эластичность покрытия позволяет применять технологию теплозащиты в новом строительстве, а также на поверхностях, подвергающихся термическим расширениям. Никаких "паутинчатых" трещин на стенах дома с оседанием строительной конструкции при этом не образуется.
К тому же, такой способ утепления здания позволяет снизить нагрузку на фундамент. Он ремонтопригоден, при этом его ремонт менее трудоемок и затратен, чем при использовании традиционных утеплителей. Кроме того, при утеплении конструкций жидкой теплоизоляцией с внутренней стороны не теряется полезная площадь помещения. Срок ее службы составляет не менее 15 лет.
Наконец, данная линейка лакокрасочных материалов поддается колеровке, а значит, может использоваться в качестве "теплоизоляции" и финишной отделки одновременно. Области применения: утепление фасадов зданий, крыш, устранение промерзания стен, утепление бетонных полов, трубопроводов, паропроводов, различных ёмкостей, цистерн, устранение конденсата и т.д.
Невозможное возможно
Сделать керамогранит гибким, легким, ударостойким и универсальным в применении попытались итальянские строители. Они разработали новый материал - тонкие и гибкие крупноформатные керамические плиты, которые могут применяться для интерьерных и фасадных решений. Внешне такие плиты практически не отличаются от обычного керамогранита. Они обладают всеми его свойствами - огнестойкостью, влагостойкостью, морозостойкостью, долговечностью. Однако, имея толщину всего 3 мм, они обладают еще и необыкновенной ударостойкостью - разбить их молотком даже при желании достаточно сложно. По сравнению с керамогранитом крупноформатные плиты имеют малый вес, и их можно гнуть. Режется материал с помощью обычного стеклореза.
При производстве плит смесь глины, полевого шпата, кварцевого песка и минеральных красителей прессуется, но не в форме, а методом проката. Полученный таким образом лист обжигается в специальной печи при температуре свыше 1220°С, что обеспечивает однородность керамической массы и готового изделия.
Плиты, изготовленные по новой технологии, отличаются исключительно высокой степенью плоскостности и отсутствием внутреннего напряжения в материале. Новый материал почти не истирается, не царапается, не боится ультрафиолета и не меняет своего цвета. Ему не вредят постоянные чистки. Плиты экологически безопасны и гигиеничны, поскольку не выделяют вредных веществ. Область применения: без ограничений для внешней и внутренней отделки дома.
"Нет" трудоемкому монтажу
Производители новых гидроизоляционных материалов сегодня делают ставку на простоту применения продуктов при высоких эксплуатационных характеристиках. Именно эта идея легла в основу разработки рулонного самоклеящегося гидроизоляционного материала. Он производится на основе армирующей стеклоткани, пропитанной битумно-полимерным составом с целевыми добавками, улучшающими эксплуатационные свойства. Такая структура имеет немало преимуществ. Благодаря такой основе материал является достаточно гибким, что существенно облегчает монтаж гидроизоляции. Верхний битумно-полимерный слой защищает гидроизоляцию от всякого рода повреждений. С помощью нижнего - гидроизоляционная ткань клеится к любому основанию.
Отличительная черта материала - в простоте монтажа. Так, чтобы его приклеить, не нужно греть и топить нижний битумно-полимерный слой. Достаточно снять с материала разделительную антиадгезионную бумагу или пленку, приложить к поверхности, прижать и прикатать валиком. Таким образом, процесс монтажа гидроизоляционной стеклоткани напоминает приклеивание декоративной наклейки к поверхности.
Область применения: стальные, деревянные, бетонные горизонтальные или вертикальные поверхности, металлическая, мягкая кровля, бассейны, фундаменты, трубопроводы и пр. Диапазон температур - от -50 до +60 С.
Конструктивный разговор
Ряды конструкционных материалов (гипсокартон, стекломагниевый лист и т.д.) пополнил новый продукт из экструзионного пенополистирола. С его помощью можно возводить любые конструкции, в том числе стены, перегородки, пол, потолок. Принципиальное отличие экструзионных пенополистирольных плит от других конструкционных материалов заключается в том, что новый продукт обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами.
С новым конструкционным материалом легко работать. Плиты из пенополистирола не крошатся, не размокают, на них не образуются грибок и плесень, а конструкция из них не деформируется от сырости. С помощью надрезов на плите, а сделать их значительно проще, чем на гипсокартоне, можно возвести любую гнутую конструкцию. Также экструзионный пенополистирол может использоваться на объектах разного назначения и с разный уровнем влажности.
Для помещений повышенной влажности и фасадных работ производители разработали специальный вариант - плиты из экструзионного пенополистирола с армирующей стекловолоконной сеткой и полимерцементным составом, имеющие минимальное водопоглощение.
Технологии строительства совершенствуются с невероятной стремительностью, чего нельзя сказать о возводимых жилых строениях. Но за последнее время созданы новые стройматериалы , которые в несколько раз снижают, выделяемый в атмосферу жилыми зданиями, углекислый газ, повышают их теплосбережение, и намного сокращают расходы на обслуживание.
В последние годы уже создано несколько новых самовосстанавливающихся материалов, разработаны революционные способы обогрева и охлаждения зданий. Внедряются новые технологии, позволяющие домам так же, как и растениям, производить очищение окружающей среды от городского смога.
1. Новый стройматериал - энергоэффективный 3D-напечатанный кирпич с охлаждением
Одной из новых технологий в строительстве является кирпич, который изготавливается из керамики по технологии Cool Brick, которую разработала компания Emerging Objects. Он имеет мелкую, многопористую структуру, различные размеры и формы. Сложенные из этого кирпича стены представляют собой сетку, которая является превосходной альтернативой системе традиционного кондиционирования при жарком сухом климате.
Дело в том, что кирпич Cool Brick, по сути, представляет собой губку, состоящую из множества пор, которые впитывают в себя влагу, то есть практически заполнены водой. Проходящий сквозь нее горячий воздух, поглощая влагу, хорошо охлаждается.
Разработанный этой компанией метод позволяет производить распечатку кирпичей из керамики с помощью 3D-принтера. При этом конструкция, сложенная из этого кирпича, позволяет полностью осуществить традиционный метод независимого охлаждения помещений.
Рис.1 Новый стройматериал - кирпич с охлаждением
Это конечно звучит как фантастика, но эта технология уже существует. Визуально может показаться, что здание, построенное по этой системе, не имеет особой красоты, но это только на первый взгляд. В нем есть что-то экзотическое. Такую внешность зданию придает биодинамический белый бетон , способный поглощать из атмосферы частички смога, преобразуя их в инертную соль. Так и происходит полное очищение от смога окружающей среды.
Рис.2 Новые технологии в строительстве - здания, поглощающие смог
Первый дом в мире, обеспечивающий получение электроэнергии, вырабатываемой с помощью водорослей, был построен в немецком городе Гамбурге. Здание построено как экспериментальное строение и используется испытательным центром, которое разрабатывает новые идеи энергообеспечения города.
Благодаря новым технологиям в строительстве , на фасаде этого здания расположены биологические реакторы с находящимися в них морскими водорослями, которые постоянно обдуваются воздухом, который снабжает их углекислым газом из атмосферы. Водорослям создаются все условия схожие с их постоянной морской средой обитания. В теплый период года, особенно при прямых солнечных лучах, водоросли начинают свой интенсивный рост, создавая обычную тень и вырабатывая при этом электроэнергию, а также биомассу для пищи. В итоге получается отличная экономия электроэнергии.
Рис.3 Новые технологии в строительстве - альтернативная энергия водорослей
При проектировании строительства здания, практически постоянно поднимается вопрос о его долговечности. Ни у кого нет желания расходовать огромные средства и тратить время на его капитальную реконструкцию. Но исследователям из Голландии удалось решить эту проблему. Им удалось разработать новый вид строительного белого цемента , который может самопроизвольно восстанавливаться с помощью определенного типа бактерий и молочнокислого кальция.
Рис.4 Новый стройматериал - самовосстанавливающийся бетон
Компанией SolTech из Швейцарии разработана уникальная кровельная черепица из стекла для покрытия крыш зданий. При этом, встроенные в черепицу фотоэлементы, через которые проходят солнечные лучи, используются для подогрева воды, а она, в свою очередь применяется для системы отопления и выработки электрической энергии. Благодаря этому качеству стеклянной черепицы, получается солидная экономия электроэнергии при использовании. Также читайте о резиновой черепице .
Рис.5 Новые технологии в строительстве - кровля из стеклянной черепицы
Всем известен такой продукт, подаренный природой, как гриб. Но никто не знает, что он может быть еще и хорошим новым стройматериалом . Например, компанией Ecovative был разработан и внедрен метод постройки первого в мире дома из мицелии грибов. Дом шириной 2,1 метра и длинной 3,6 м свободно помещается в автомобильном трейлере.
Рис.6 Новый стройматериал - дом из грибов
Компания видит гриб устойчивым, и экологически чистым строительным материалом. Кроме всего гриб довольно огнеустойчив, имеет качества хорошей шумовой защиты, и отличный утеплитель. О достоинствах и недостатках различных утеплителей читайте .
Строительство – одна из ведущих отраслей промышленности, постоянно развивающаяся поиском новых материалов и технологий. Новые технологии строительства направлены на удешевление готовой продукции , ускорение сроков сдачи домов в эксплуатацию. Снижение себестоимости продукции, высокая заводская готовность строительных конструкций – основные направления усовершенствования.
Материалы, используемые в строительстве, должны отвечать высоким стандартам качества. Обновляются не только технологии производства, но и техническое оснащение современных предприятий. Экологическая чистота процесса – немаловажная составляющая.
Основные качества, требуемые от строительных материалов – прочность, долговечность, энергоэффективность . Прогрессируют технологии переработки дерева, такие как производство СИП-панелей, опалубки Велокс. Внедрение нового утеплителя, пенополистирола, в сочетании с твёрдостью бетона дало новые элементы – 3D панели и несъёмную опалубку.
Новые технологии и их особенности
Технологии направлены на снижение трудоёмкости и сроков возведения строений. Каркасное строительство снижает потребность в сложной строительной технике и механизмах, ведёт к снижению стоимости квадратного метра как частной, так и многоэтажной застройки.
Индивидуальные частные дома из 3D панелей становятся доступными покупателям с небольшим бюджетом, технологией ТИСЭ повышается тенденция к самостоятельному строительству. Стальные тонкостенные панели ЛСТК позволяют строить тёплые, удобные дома на резьбовых соединениях.
ТИСЭ
ТИСЭ – сокращённо Технология Индивидуального Строительства и Экология. Система разработана для самостоятельного строительства частных домов. Технология включает в себя:
- устройство универсального свайного фундамента;
- производство бетонных стеновых блоков с помощью переставной съёмной опалубки.
Помимо технологии, разработаны инновационные инструменты, бур ТИСЭ и опалубка ТИСЭ . Бур оснащён лопастями, позволяющими получить подземное расширение для усиления площади опоры сваи.
Стальная опалубка формирует один пустотный блок. Имеет три типоразмера 19 — 38 см в зависимости от проектной толщины стен. Для устройства отверстия под электропроводку или трубы инженерных сетей вставляется вкладыш необходимого диаметра.
Формирование блока происходит на стене, в ряду кладки. Опалубка переставляется для заливки следующего бетонного блока. Ряды армируют, пустоты блока заполняют утеплителем, пеноизолом или керамзитом.
Технология существенно снижает стоимость материалов , все работы выполняются самостоятельно. Бетонная смесь для формирования блоков заводится малым объёмом, что позволяет вести работы в собственном темпе, по вечерам или выходным. Работы не требуют специальных навыков .
Каркасное строительство
Технология каркасного строительства основана на совместной работе двух составляющих – каркаса, воспринимающего нагрузки и заполнения каркаса, обладающими максимально энергосберегающими качествами.
Каркас здания образуют:
- фундамент;
- вертикальные колонны;
- горизонтальные балки, или ригели;
- перекрытия.
Для заполнения используются кирпич, лёгкие ячеистые бетоны, сэндвич-панели .
Каркасная конструкционная схема отличается повышенной прочностью, устойчивостью здания, одинаково подходит для индивидуальной и многоэтажной массовой застройки. Каркасные здания возводят на слабых грунтах, в районах вечной мерзлоты, областях с повышенной сейсмической активностью.
Для многоэтажных зданий основным материалом каркаса является железобетон. В индивидуальном строительстве больше распространены каркасы из дерева или металла .
3D панели
3D панель – лёгкая, тёплая пространственная конструкция. Представляет собой лист пенополистирола, расположенный между двумя металлическими сетками, армированный стержнями-раскосами. Раскосы приварены к сеткам. Сетчатый каркас панелей соединяют между собой, армируют, наносят с двух сторон бетонный раствор, торкрет.
Торкретирование – метод нанесения давлением сжатого воздуха на поверхность железобетонных конструкций строительного раствора с целью заполнения микропор, микротрещин. Торкретирование производят несколько раз, достигая толщины слоя 50-60 мм .
Результатом является прочная трёхслойная стеновая конструкция , состоящая из бетонной оболочки, армирующих слоёв и утеплителя –пенополистирола. Инженерные сети прокладываются между сеткой и листом вспененного полистирола.
Несъёмная опалубка
Несъёмная опалубка применяется в каркасном монолитном строительстве. Принцип технологии основан на том, что установленная форма для заливки бетонной смеси после отвердения не удаляется . Опалубка становится единым целым с многослойной конструкцией стены. В устройстве используются такие материалы, как вспененный полистирол, деревобетонные и стекломагнезитовые листы, арболит.
Основные требования к несъёмной опалубке:
- способность выдержать вес бетона, сохраняя конструкционную форму;
- придание бетону дополнительных качеств: теплоизоляции, паропроницаемости, звукоизоляции .
Несъёмная опалубка соединяется между собой замками. Строительство происходит в хорошем темпе, крупногабаритная техника не используется.
Строительство из СИП-панелей
СИП-панели разработаны и опробованы в Канаде в середине прошлого века.
Суровый климат и низкие температуры зимой сформировали основной принцип технологии – максимально эффективное энергосбережение .
Панели, состоящие из двух слоёв ОСП с вклеенным посередине утеплителем, пенополистиролом, создают термос, не продуваются.
Листы ОСП не впитывают влагу. СИП-панели поставляются на объект в полной заводской готовности , готовыми к сборке замками шип-паз. Плиты заранее приведены к проектным размерам, оконные, дверные проёмы прорезаны.
Инструкция по сборке сопровождает проект. Дома по технологии быстро возводятся, работы ведутся в любое время года. Итоговый вес строения небольшой, фундамент не усиливается, усадка дома не происходит.
Принципы технологии строительства из СИП-панелей:
- быстрая окупаемость за счёт экономии на отоплении;
- непрерывный цикл возведения;
- сниженная трудоёмкость работ;
- небольшие затраты на устройство фундамента;
- возможное самостоятельное строительство.
СИП – сокращение от «структурно-изоляционной панели».
Велокс (Velox)
Велокс – австрийская технология монолитного строительства в несъёмной опалубке из щепоцементных плит. Опалубка производится из отходов деревообработки , на 95 % состоит из еловой щепы. Минерализованная древесная щепа прессуется с цементом, обогащённым сульфатом аммония и жидким стеклом.
Получившиеся плиты тёплые, экологически чистые, с хорошими звукоизоляционными качествами.
Сохранённые свойства древесины обеспечивают воздушный обмен, поверхности крепко связываются со штукатуркой.
Панели легко обрабатываются, пилятся, крепятся гвоздями. Конструкционные элементы из Велокса не гниют, не теряют свойств при намокании .
В процессе работ опалубка заполняется бетоном. Итоговый результат – трёхслойная прочная, тёплая стена .
Универсальность размеров, простота обработки позволяет строить индивидуальные дома любой формы и сложности. Благодаря термоизоляционным свойствам опалубки бетонирование ведут даже при минусовой температуре .
Технология ЛСТК
Лёгкие стальные тонкостенные конструкции состоят из нескольких слоёв:
- внешней отделки;
- двух слоёв гипсоволокна;
- утеплителя;
- пароизоляционной плёнки;
- внутренней отделки.
Форму панелей образуют направляющие, стоечные профили и перемычки, выполненные из тонкостенного оцинкованного металла . Часть профилей перфорирована во избежание возникновения мостиков холода. Такой вид профилей называется термопрофилем. Облицовкой служит металлический профилированный лист, покрытый лакокрасочным слоем. Все соединения резьбовые, мокрые работы отсутствуют.
Технология ценится за небольшие затраты, быструю сборку из деталей , полностью спроектированных на заводе, возможность вести работы в зимнее время, энергосберегающие качества . Строительство ЛСТК не нуждается в применении строительной техники. При необходимости дом можно без труда разобрать, перевезти на новое место.
Использование панелей из термограна
Термогран – новая российская разработка. Технология получения материала развилась из производства пеностекла . Силикатное стекло при температуре 1000 градусов под действием газообразователя размягчается, пенится, а при застывании набирает необходимую прочность.
Термогран по составу и способу получения близок к пеностеклу. Пеностеклокерамические гранулы получают из природного сырья, перерабатывая минералы осадочных, вулканических пород. Производство экологически чистое, без токсичных отходов, экономит воду. Благодаря богатым залежам сырья, термогран имеет низкую себестоимость .
Панели из термограна однослойные, толщина стены 250 мм . Удельный вес 1 м3 конструкции всего 160 кг. Заполняя каркас, получают ровную гладкую поверхность, стойкую к влаге, огню, химическим воздействиям. Термогран сохраняет характеристики в температурном диапазоне от -200 до +700 градусов.
Стены не нуждаются в оштукатуривании, сразу отделываются обоями или окрашиваются . Отопление по технологии располагают в полах.
Главной задачей ноу хау частного строительства является производство доступного высококачественного жилья, идущего в ногу со временем.
Прогнозы появления новых строительных материалов обычно строятся на факторах потенциального роста промышленности, экономической эффективности, инноваций (удивительных новых открытий). Прогнозированием занимаются ежегодно, анализируя появление новинок на условной строительной площадке. Так вот, прогноз на инновации и новые стройматериалы 2018 обещает удивить технологиями, которые сочетают в себе полный спектр отмеченных критериев.
Тенденции рынка новых стройматериалов и технологий: цемент, древесина, а также возобновляемые источники энергии. Всё это окажет существенное влияние на сферы проектирования и строительства для года наступающего (2018) и в ближайшей перспективе. Посмотрим, что есть уже сейчас в багажнике .
Программируемый цемент
Будучи веществом, потребляющим значительное количество воды, бетон продолжает оставаться ведущим направлением для исследований и разработок новых строительных материалов.
Несмотря на повсеместное и традиционное применение, бетон по-прежнему выглядит своего рода загадочным стройматериалом. Поэтому здесь ожидаются открытия, подобные недавним, сделанным в 2017 году, когда были обнаружены интересные факты.
Исследования стройматериалов дают новую информацию о связывающем, что используется в строительстве. Частицами цемента можно манипулировать — формировать различные формы, например, куб
Выяснилось, что цемент, как часть содержимого структуры бетона, с течением времени карбонизирует углекислый газ. Это свойство материала в конечном итоге способствует переопределению экологически чистой площади бетона.
Подобные результаты исследований лишний раз подчеркивают необходимость более чёткого понимания формирования структуры новых строительных материалов на молекулярном уровне.
Ещё одним недавним примером отметилась многопрофильная лаборатория стройматериалов университета Райса. Тамошние ученые обнаружили ранее неизвестные свойства частиц цемента, подвергшегося гидратации (CSH: кальций-силикат-гидратный цемент).
Альтернативные связующие звенья для повышения устойчивости используются в составе цементов нового вида, предназначенных для специалистов строй-индустрии Согласно утверждениям исследователей, полученные сведения планируется использовать для «программирования» частиц материала строго контролируемым способом. По сути, речь идёт о новом стройматериале — программируемом цементе.
Значимый прогресс этой работы отмечен первым шагом в управлении кинетикой цемента для получения желаемых строительных форм. По сути, учёные университета Райса открыли технологию контроля морфологии и размера основных строительных блоков CSH.
Такие блоки самостоятельно могли бы организовываться в микроструктуры с большей плотностью упаковки по сравнению с обычными аморфными микроструктурами CSH.
Эта повышенная плотность должна привести к увеличению прочности материала и долговечности, улучшению химической стойкости и защите арматурной стали внутри бетона.
Кросс-клеенная древесина
Помимо бетона, не менее популярным строительным материалом выступает древесина. В настоящее время строительная отрасль делает ставку на массивную древесину, основанную на разработке новых методов.
Массивная древесина применяется для строительства высотных зданий, с использованием быстро возобновляемых, стройматериалов, которые превосходят бетон и сталь в экологическом отношении.
Так называемая кросс-ламинированная древесина быстро набирает популярность на строительных площадках. Массивные панели на основе модифицированного стройматериала из лиственных пород В рамках растущей области производства пиломатериалов, основанных на хвойной древесной структуре, появился неожиданный конкурент: пиломатериалы CLT (Cross Laminated Timber – Перекрёстно Ламинированная Древесина), сделанные на основе дерева лиственных пород.
Лондонская международная студия архитекторов и дизайнеров (dRMM Architects) в сотрудничестве с глобальной инженерной фирмой ARUP и американским Советом по экспорту лиственных пород, разработали CLT-панель на основе быстрорастущего североамериканского дерева «Харпуллия висячая» (Tulipwood).
Так выглядит на срезе tulipwood. Изделия, получаемые из этой породы дерева отличаются очень оригинальным внешним видом. Теперь tulipwood — новый стройматериал текущего века Свойства Tulipwood перекрывают свойств дерева хвойных пород. Древесина «Харпуллии» (Tulipwood) прочнее и даже сильнее бетона по нагрузочным способностям. К тому же этот новый вид стройматериала обладает превосходными декоративными качествами.
Новый строительный материал на основе «Харпуллии» (Tulipwood) уже производится для строительного рынка (в Германии).
Именуется как «Leno CLT». Готовится «Leno CLT» из быстро возобновляемого сырья, а технология изготовления поддерживает производство панелей значительных размеров (например, 14х4,5 м).