Технологии будущего в строительстве

Какие технологии преобразят наше жилье и облегчат нам быт? На самой большой в мире мебельной ярмарке imm cologne можно было совершить экскурсию по «умному» дому.

«Умный» дом: все под контролем

На первый взгляд — дом как дом. Впрочем, у входа — яркая деталь. Декоративный камень из пластика светится разными цветами, напоминая о важном. Если вы забыли выставить на улицу голубой контейнер с макулатурой для мусоровоза, синий цвет камня сообщит вам об этом.

Открываем входную дверь. Ключ для этого больше не нужен: замок оснащен встроенным сенсором. Палец на сканер — и вход свободен. Внести в память можно до нескольких десятков отпечатков пальцев. Хозяина нет дома, а гости уже на пороге? Не беда! С помощью смартфона или планшета открыть дверь может владелец дома, где бы он ни находился. Так можно впускать почтальонов, службу доставки или рабочих. Боитесь, как бы чего не натворили? Нет проблем: дом проследит за порядком в ваше отсутствие. Видеокамеры, встроенные снаружи и внутри, будут вам сообщать о каждом шаге посторонних.

Один клик — и дом выполнил вашу команду

В прихожей за небольшим зеркалом скрывается центральный пункт управления. При активации зеркальная поверхность отображает все приложения, контролирующие дом. Какая температура в отдельных комнатах, где нужно опустить жалюзи, когда стиральная машина справится со стиркой, — экран держит вас в курсе. Приложения позволяют управлять сигнализацией, настраивать индивидуальный режим проветривания и даже выбирать освещение и нужную температуру — в зависимости от сценария. Скажем, вы собираетесь провести вечер перед телевизором. Сообщите дому, во сколько вы придете, и он подогреет диван, приглушит свет. Кстати, в домашнем кинотеатре — прекрасная акустика, и при этом — никаких колонок, розеток и проводов. Аудиосистема встроена в мебель, к примеру, в подлокотники дивана или кресла.

«Умная» гостиная и кухня

В кухне больше нет плиты. Варочная панель спрятана под столешницей. О ее существовании можно догадаться только по контурам конфорок. Дотронувшись до угла столешницы, можно настроить комфортное освещение. Больше не нужно нажимать на кнопки вытяжки, чтобы ее включить: она сама регулирует поток воздуха. И при этом не ревет, а играет вашу любимую музыку.

Лампа-растение — гаджет для дома

Атмосферу уюта создают растения, встроенные в лампы. Они не требуют ухода, главное — пользоваться освещением. В спальне музыка и свет включаются вместе с будильником. Жалюзи с искусственными цветами — не просто элемент декора. Нажал кнопку — и бутоны закрываются, впуская в комнату утренний свет.

Голосовые помощники в «умном» доме

«Различные домашние устройства взаимодействуют между собой. Это все больше будет восприниматься как нечто естественное», — уверен Геральд Бёзе (Gerald Böse), представитель Koelnmesse, где проходила ярмарка imm cologne. В Германии о большой популярности «умных» устройств для дома пока рано говорить. Но динамика на рынке положительная и, по оценкам экспертов, уже вскоре интеллигентная начинка для домов станет массовым продуктом.

Голосовой помощник берет на себя управление домом

«Безопасность, комфорт и облегчение быта для пожилых людей — главные направления, в которых будет развиваться сфера домашней автоматизации», — считает Роберт Шпанхаймер (Robert Spanheimer) из объединения немецких предприятий цифровой экономики Bitkom. И все большую роль в этом, как прогнозирует эксперт по вопросам «умного» дома, будут играть виртуальные ассистенты.

Голосовые помощники Siri, Alexa, Cortana и другие будут все более способными совмещать различные системы, и управлять ими станет проще. «Центральным пунктом управления будет и телевизор. На выставке электроники CES в Лас-Вегасе почти во все телеприемники были встроены виртуальные ассистенты», — отмечает Роберт Шпанхаймер в интервью DW.

Домашние гаджеты: как обезопасить себя

Если в ванной или подвале протекает труба, сенсор уведомит об этом вентиль — и вода будет перекрыта. На ночь пол в некоторых комнатах можно преобразовать в ловушку для грабителей. Сенсоры настолько чувствительные, что сигнализация срабатывает даже при легком прикосновении. Специальный сенсор сообщит о падении бабушки с кровати и, если необходимо, оповестит соседей или вызовет врача. Дверь откроется автоматически. Новые технологии должны сделать дом не только комфортнее, но и надежнее.

Смартфон выключит свет, если вы забыли

«Умные» устройства, помогающие решить задачи энергосбережения и безопасности, интересуют сегодня немецкого потребителя больше всего. «Спросом пользуются камеры видеонаблюдения, работающие по беспроводной сети WLAN, умные электронные замки, беспроводные колонки и, конечно же, виртуальные ассистенты», — отмечает Роберт Шпанхаймер. По результатам опроса, проведенного Bitkom, 74 процента из тех, кто применяет устройства домашней автоматизации в быту, довольны приобретением. Половина из них в этом году планируют купить еще один такой гаджет. В их списке пожеланий — интеллигентное отопление, «умный» музыкальный центр или телевизор, автоматические жалюзи, «умный» счетчик электроэнергии или система освещения.

К недостаткам «умных» устройств пользователи относят сложности в установке системы, слабую техническую поддержку и проблемы с передачей сигнала. Но самое большое опасение скептиков вызывает возможная уязвимость цифровых систем. Чтобы обезопасить себя от злоумышленников, эксперты Bitkom советуют придерживаться простых рекомендаций.

Приобретать «умные» устройства следует у известных производителей, которые придают большее значение защите данных. При покупке следует обратить внимание, прежде всего, на то, предусмотрено ли гарантией обновление программного обеспечения и когда. Должна быть возможность защитить паролем доступ к интерфейсу настроек. Пароли, предварительно установленные производителем, следует заменить на индивидуальные. Активировать следует только те настройки, которые вам реально понадобятся в быту. Если в доме живет несколько человек, то лучше сделать несколько профилей пользователя с индивидуализированным списком приложений.

Как освежить интерьер вашей квартиры


  • Новые тренды в дизайне интерьера

    Модный интерьер

    Более 1200 дизайнеров и производителей мебели из 50 стран собрались в Кельне на ярмарке imm cologne, чтобы продемонстрировать новейшие веяния в сфере дизайна интерьера. Как лучше и более модно обставить свою квартиру? DW заглянула в крупнейший мебельный салон в мире.


  • Простота уюта

    Среди большого многообразия представленных моделей мебели наиболее отчетливо прослеживается тенденция к простоте. Влияние скандинавского дизайна в оформлении жилого пространства очевидно. Лаконичные формы, плавно изогнутые линии, минимум декора, — в интерьере царит ясность и порядок. Все лишнее спрятано в комодах и шкафах.


  • В спокойных тонах

    Ощущение легкости передает мягкая пастельная гамма: нежно-розовый в сочетании с различными оттенками бежевого и как бы слегка припудренной терракотой. Здесь важно соблюсти правильные пропорции. Не следует окунать в розовый весь интерьер, достаточно отдельных предметов мебели и декора. Немного деталей серого, черного или синего цвета помогут избавиться от налета «женственности», присущего розовому.


  • В новой интерпретации

    Но и традиции скандинавского дизайна претерпевают изменения. Немного юмора и игривости привносят свежесть. Cдержанность и эстетическая уравновешенность интерьера важны по-прежнему.

  • Добро пожаловать в минимализм

    Нестандартное решение для прихожей в минималистском стиле. Тенденцию к простоте эксперты объясняют тем, что для современного человека дом является местом, где можно отключить все лишние раздражители и хоть на время обрести спокойствие.

  • Эклектика в декоре

    Тому, кто считает, что в скандинавской эстетике слишком много пуризма, дизайнеры предлагают разбавить ее винтажными предметами мебели и декоративными аксессуарами. Здесь не важно придерживаться одного стиля. Графический рисунок на подушках или ковре вполне сочетаем с этническими вазами и статуэтками в стиле поп-арт или хай-тек. Но опять-таки важно: без излишеств.

  • Комната для размышлений

    К медитации располагает и этот тренд. Помимо пастельных тонов популярными оттенками в интерьере будут темно-синий, фиолетовый и петроль — опять-таки в сочетании с бежевым. Эти цвета создают атмосферу уединения. В отделке мебели по-прежнему востребован велюр.

  • В гармонии с природой

    В моде в ближайшее годы будут также оливковый и темно-зеленый цвета. В них облачают диваны и кресла, выкрашивают стены и ковры. Однотонность, отсутствие рисунка — главный принцип. Растения дополняют природный мотив.

  • Натуральные материалы

    Эффект близости к природе создают натуральные материалы. Массивное дерево (преимущественно дуб) широко используется в интерьере. Немало фирм предлагают и мебель из шпона. Дизайнеры, обращающиеся в отделке к этому материалу, теперь предпочитают шероховатую поверхность и поверхность, максимально имитирующую структуру ценных пород дерева.

  • Поэзия мрамора

    Наряду с такими натуральными материалами, как дерево, шесть, кожа, металл, символизирующими долговечность и экологическую устойчивость, в тренде сегодня также мрамор. Даже в самых простых формах журнальные столики, табуретки, подсвечники из мрамора придают интерьеру благородство и элегантность.

  • Мраморные стены

    Классический материал для итальянских дворцов и греческих храмов теперь находит применение и в жилых комнатах простых смертных. Дизайнеры используют мрамор для отделки стен. В моде штукатурка и обои «под мрамор», а также декоративные панели из камня или материала, имитирующего камень. Украшать следует отдельные стены, а для придания уюта лучше использовать декоративные аксессуары «под золото».

  • Свет и атмосфера

    В оформлении жилого пространства все большую роль играет освещение. Это ощутимо и в доме будущего, который по приглашению imm cologne создала чешский дизайнер Люси Колдова. В ее проекте «Das Haus» помещение разделено на отдельные комнаты с помощью света. В гостиной мягкий рассеянный свет создает атмосферу особого уюта.

  • Рабочий кабинет в доме будущего, независимо от времени суток, залит дневным светом. Прозрачные светильники из богемского стекла с использованием керамики, дерева и натурального камня — конек Люси Колдовой. Свет не только выполняет определенную функцию, но и влияет на наши чувства, подчеркивает дизайнер. А свой дом — место, где чувствам можно дать волю.

  • Мох как инновация

    Инновационное решение для интерьера — исландский мох. Высушив по специальной технологии и выкрасив его в нужный цвет, мох используют для изготовления панелей на стены и светильников. Экологичный, легкий в уходе материал приятен на ощупь, регулирует микроклимат в квартире и поглощает шум. И если такие панели не заменят прогулки в лесу, то желание чаще бывать на природе уж точно вызовут.

  • Стены из сена

    Аромат лаванды в кухне, запах сеновала в спальне, — все это благодаря стенам. Инновационная разработка из Австрии позволяет наносить высушенные травы и цветы на клейкую ленту. Благоухать могут не только декоративные панели, но и сама мебель, светильники, чехлы для мобильных телефонов, блокноты.

    Татьяна Вайнман

Смотреть видео 01:05

Несмотря на то, что строительные технологии развиваются, в строительной сфере продолжают использовать традиционные строительные материалы. За последние годы не было ни одного грандиозного прорыва в области новых строительных материалов, который бы массово изменил подход к современному строительству.
Все понимают, что создание новейших строительных материалов с улучшенными показателями прочности, гибкости и износостойкости позволит архитекторам воплощать свои самые смелые замыслы. Но в строительной сфере не спешат инвестировать в новые материалы, предпочитая то, что проверено веками.
И все же исследования в области новых материалов проходят постоянно и некоторые из таких материалов вполне смогли бы конкурировать с кирпичом, древесиной, или обычным бетоном.
Итак, какие же строительные материалы возможно будут использоваться при строительстве городов будущего?


Графен
Графен — это тонкая плоскость графита, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом, которые образуют гексагональную двумерную кристаллическую решётку.

Этот материал обладает уникальными свойствами. При невероятной легкости он имеет гораздо бóльшую прочность и жесткость, чем сталь и углеродное волокно.
Графен пока не используется в строительстве, хотя его можно было бы использовать в сочетании с традиционными материалами для создания конструкций, которые невозможно представить сегодня. Но до настоящего времени нет технологии получения графена в необходимых для строительства количествах. Наиболее популярный процесс изготовления графена требует больших затрат энергии на отделение моноатомных слоёв.
Окриджская национальная лаборатория (Oak Ridge National Laboratory) в США разработала новый способ получения графена с использованием технологии, известной как химическое осаждение из газовой фазы.
Руководитель команды, работавшей над этим проектом, сказал, что это открытие «значительно расширит спектр возможных применений графена». Следующий шаг – уменьшить стоимость и расширить производство, что сделает возможным более широкое использование этого материала.
«Бальса» из углеродного волокна
Бальсовое дерево ценится за его невероятно легкую древесину, однако оно довольно дорогое. Команде ученых из Гарвардского университета удалось создать беспрецедентно легкий и прочный композитный материал со структурой, напоминающей соты, который сможет заменить древесину бальсового дерева.

Для изготовления этого синтетического заменителя используется армированная углеродными волокнами термоотверждаемая эпоксидная смола и экструзионная 3D-печать. Эта технология позволяет создавать из эпоксидной смолы и углеродных волокон сотовые структуры.
В результате получен новый материал, который может полностью заменить бальзовое дерево. Он будет не только дешевле, но и устранит проблемы, связанные с неоднородностью волокон дерева, которая затрудняет его использование там, где требуется высокая точность.

Синтетический паучий шелк
Паучий шелк – один из самых удивительных природных материалов, высокая прочность которого при относительно низкой плотности делает его более прочным, чем такое же по весу количество стали. Ученые давно пытаются создать его синтетическую версию, но природа его свойств оставалась тайной до самого последнего времени.
Команда исследователей из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) для создания искусственной паутины использовала технологии 3D-печати.

«Мы на пути к математическому описанию механизма, делающего паутину такой прочной», – говорит ученый-исследователь Чжао Цин (Zhao Qin).
«Угликислоцемент»
Американские ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) разработали технологию получения нового строительного материала из углекислого газа. По техническим характеристикам новый материал похож на бетон.

В качестве основного компонента для такого бетона используется двуокись углерода, выбрасываемая в атмосферу электростанциями.
Новый материал назвали CO2NCRETE (слово образовано из химической формулы углекислого газа CO2 и слова concrete — цемент). Кстати, именно с производством традиционного бетона связано около 5% всех выбросов углекислого газа в мире.
Ученые предполагают, что новый материал улучшит ситуацию с загрязнением воздуха, так как в процессе его производства не образуется вредных выбросов и более того — утилизируется двуокись углерода, поступающая в воздух от электростанций.
Экспериментальные образцы «угликислоцемента» сейчас изготавливают в университетской лаборатории. Смесь из углекислого газа и извести помещают в 3D-принтер и печатают из него материал. Параллельно авторы разработки изучают возможность масштабного производства CO2NCRETE для строительства.
«Зеленый» бетон
Как видим, новые строительные материалы разрабатываются не только с целью повышения прочности или легкости, но также для улучшения экологии.
Команде из Технологического университета MARA (Universiti Teknologi MARA) в Малайзии удалось создать бетон, который они назвали «green-mix concrete» (зеленый бетон).

«Зеленый» бетон изготавливается из традиционных ингредиентов, смешанных с подходящими отходами и вторичным сырьем. Этот экономичный и экологичный заменитель по свойствам не уступает оригиналу. В числе материалов, которые используются для его производства – зола-унос, заполнители из вторсырья и волокна из алюминиевых банок.
Искусственная древесина
Древесина относится к числу основных строительных материалов. Увеличение строительных объёмов приводит к значительному увеличению потребления древесины, что, в свою очередь приводит к истощению лесосырьевых ресурсов. Поэтому разработка новых материалов, способных в будущем заменить древесину, весьма актуальна.
Японские ученые заявили, что им удалось создать искусственную древесину, которую можно использовать даже при строительстве Международной космической станции.

Исследователи из университета Мие обнаружили способ извлечения лигнина — довольно сильного клея — из натурального дерева. Если его соединить с бумагой и древесными стружками, получится новый материал идентичный древесине, но прочнее и без годичных колец. На разработку этого вещества ушло 20 лет.
Если проект будет одобрен японским министерством образования, науки и технологии, университет получит на дальнейшую разработку промышленной технологии 571 миллион долларов.
Давно было известно, что лигнин является сильным клеящим веществом, но никому не удавалось найти способ извлечения его из древесины с сохранением клейкости. Ранее он просто рассматривался как нежелательный продукт при производстве бумаги, который можно было удалить из древесины, погрузив ее в щелочной раствор.
Иной способ получения искусственной древесины предложила группа ученых под руководством Шу-Хун Ю (Shu-Hong Yu) из Хэфэйской национальной лаборатории физических наук. В качестве аналога лигнина они использовали резольную и меламинформальдегидную смолы. Такие смолы имеют похожую на лигнин полифенольную структуру. Смешивая со смолой хитозан и уксус, ученые получили новый вид полимерного материала, который напоминает по своей структуре древесину, но обладает лучшими характеристиками прочности огнестойкости и водостойкости.
Остаётся вопрос разработки технологии промышленного производства нового материала.
Искусственная древесина из сельскохозяйственных отходов.
Сельскохозяйственные отходы имеют большие перспективы в разработке новых строительных материалов.
Так, например, американская компания TruGrain применяет для производства строительных материалов новый вид эко материала Resysta. Материал воспроизводит вид тропической древесины, но обладает более высокой износостойкостью и долговечностью.

Этот материал изготавливается из сельскохозяйственных отходов — 60% рисовой шелухи с добавлением синтетического пластикового полимера и обыкновенной соли. Полученный композит можно перерабатывать, а его эксплуатационный срок составляет не менее 25 лет, в течение которых он не будет трескаться или менять цвет.
Огнестойкий материал устойчив к ультрафиолетовому излучению, воздействию хлорированной или солёной воды, насекомых или грибка.
Различные профили из нового материала производятся в США методом экструзии. Их можно использовать для полов, террас и фасадов или для изготовления садовой мебели.
Материал обрабатывается так же, как и древесина: его можно пилить, сверлить, полировать, покрывать маслом или краской.

Собрали несколько примеров строительных инновационных материалов, которые появились за последние несколько лет Фото: Sergey Nivens/

Кирпичи из переработанного пластика и углекислого газа, прозрачная древесина, способная пропускать свет и сохранять тепло, светящийся цемент — далеко не полный список строительных материалов, которые разработали ученые и исследователи со всего мира.

Главное, что их объединяет, — экологичность, экономичность и умные технологии. Рассказываем о некоторых из них.

Что такое инновационные стройматериалы

К инновационным можно отнести материалы, которые имеют уникальную технологию производства, состав и чья новизна подтверждена патентами. Сюда можно отнести материалы с переработанной составляющей либо подтвержденные экологическим сертификатом, то есть произведенные в таких условиях, которые не наносят вред окружающей среде.

Бетон, пропускающий электричество

Инженеры Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с коллегами из Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления (ВСГУТУ) недавно разработали сверхпрочный карбоновый бетон, способный проводить электричество. Об этом рассказали в пресс-службе ДВФУ.

Часть цемента в новом бетоне заменили на зольные и шлаковые отходы энергетических производств и отходы обработки гранита. За счет этого производство нового бетона экономичнее и экологичнее. Для электропроводимости вместо дорогих карбоновых нанотрубок в смесь добавили обычные карбоновые наночастицы. Они стали побочным продуктом переработки угля электрическими разрядами в плазменном реакторе по специальной технологии, разработанной профессором Сергеем Буянтуевым из ВСГУТУ.

Фото: ДВФУ

Благодаря низкой пористости он пропускает меньше воды, пара и более долговечен. Использовать «электрический» бетон можно для производства специальных поверхностей-обогревателей, которыми могут выступать стены гаражей, парковок, бетонный пол, тротуарная плитка. Можно даже возводить самовосстанавливающиеся конструкции, где поверхность будет выступать одновременно сенсором влаги, огня и деформаций, а повреждения способны устраняться за счет воздействия электромагнитного поля.

Фото: ДВФУ

В перспективе из нового бетона можно делать дорожное полотно, от которого автомобили и электромобили будут получать энергию бесконтактным образом. Чтобы осуществить эти планы, ученым еще предстоит решить задачу стабильности карбоновых частиц в бетонной смеси.

Фото: Maksim Safaniuk/

Кирпичи из переработанного пластика

Австралийские ученые из Университета Флиндерса этой весной заявили о создании кирпичей, которые получены из пластиковых отходов, растительного волокна и песка.

Ученые переработали пластиковые отходы и растительное сырье. Из полученной субстанции они изготовили порошкоподобный каучук, который стал основой для создания кирпичей и цемента. Полученное вещество можно нагревать, сжимать и растягивать. Данные свойства позволяют использовать новый кирпич не только в строительстве, но и при ремонте автомобилей. Полученный каучук можно смешивать с наполнителями, создавая новые композитные материалы, а также многократно измельчать и перерабатывать.

В настоящее время строительная отрасль приносит около 20% выбросов углекислого газа. Большинство из этих выбросов связаны с созданием и использованием строительных материалов. Новая технология позволяет сократить вредное воздействие на окружающую среду.

Прозрачная древесина

В прошлом году сотрудники Королевского технологического института в Стокгольме разработали прозрачную древесину, которая позволяет заменить привычное стекло.

Исследования заняли несколько лет, ученым пришлось доказать, что прозрачная древесина по своим теплоизоляционным характеристикам превосходит стекло. Исследователи удалили из древесины лигнин — компонент клеточных стенок, поглощающий свет. После чего материал пропитали акрилом. В результате ученые получили прозрачную древесину, способную пропускать солнечный свет. Затем дерево пропитали специальным полимером, который аккумулирует тепло.

В итоге они получили материал, который пропускает свет и помогает сохранять тепло. Днем прозрачная древесина будет поглощать тепло и охлаждать помещение. Ночью полимер, входящий в состав дерева, начнет затвердевать и отдавать накопленную за день энергию.

Фото: newscientist.com

Материал также может выдерживать высокие нагрузки и является биоразлагаемым, что облегчает его утилизацию. Проблема может возникнуть с акрилом, но его ученые планируют заменить другим материалом. Сейчас разработчики занимаются масштабированием технологии, чтобы запустить массовое производство прозрачной древесины. Применять новый материал в строительстве планируется в ближайшие пять лет.

Строительные блоки из морской соли

Впервые использовать полученные после опреснения запасы соли в качестве строительного материала предложил Нидерландский архитектор Эрик Джоберс.

Его изобретение основано на процессе извлечения соли из морской воды с использованием энергии солнца. Из смеси соли с крахмалом получают блоки, которые похожи на кирпичи. Для большей надежности поверхность соляных блоков покрывают материалом на основе эпоксидной смолы.

Разработанная технология делает процесс опреснения морской воды безотходным и может использоваться в районах с засушливым климатом. Сейчас соляные кирпичи применяют в облицовке саун и бань, они способны выдерживать высокие температуры.

Архитектор разработал проект строительства небольшого города в Катаре с применением соляных блоков. В регионе существует дефицит строительных материалов — в пустыне нет ни дерева, ни глины, кроме того, существуют проблемы с водой. Материал для соляных кирпичей планируется добывать из вод Персидского залива.

Фото: via inhabitat.com Фото: via inhabitat.com

«Живой» бетон

Ученые из Колорадского университета в США разработали экологически чистый бетон, который способен размножаться. Новый строительный материал представляет собой биоминерализованную гидрогелево-песчаную субстанцию, которая благодаря работе бактерий превращает песок в кирпичи.

При создании бетона ученые поместили специальные бактерии в питательную среду гидрогеля и смешали с песком. Бактерии получают питание из этой среды, растут и производят карбонат кальция. Таким образом, идут процессы минерализации и вырастает небольшой кирпич. Если его разбить, то через некоторое время он превратится в два полноценных кирпича. Для этого к каждой половине надо добавить песок, гидрогель и питательные веществ. Ученым уже удалось вырастить восемь кирпичей из одного «родительского».

Фото: CU Boulder College of Engineering and Applied Science

Материал так же прочен, как и обычный бетон, утверждают ученые. Исследователи уверены, что у нового бетона большие возможности применения от привычного строительства до использования его в космосе.

Кроме того, «живой» бетон является экологичным, при его производстве почти не выделяется углекислый газ. Сейчас ученые занимаются разработкой технологии, позволяющей применять такой бетон в условиях засухи, которая ставит под угрозу выживание бактерий в материале.

Светящийся цемент

Мексиканский ученый Хосе Карлос Рубио несколько лет назад разработал светоизлучающий цемент. Он изменил микроструктуру цемента, добавив в материал флуоресцентные компоненты, способные поглощать солнечную энергию и возвращать ее в окружающую среду в виде излучающего света. В результате получился строительный материал, который в течение дня может поглощать солнечную энергию, а затем излучать ночью.

Новый флуоресцирующий цемент обладает высокой устойчивостью к ультрафиолетовым лучам и имеет расчетную срок службы около 100 лет. Кроме того, он является экологически более чистым, так как изготавливается с использованием природных материалов, мела и глины. Единственным побочным продуктом производства цемента является водяной пар.

Светящийся цемент можно использовать при строительстве дорог и тротуаров — он сможет освещать их в темное время суток, что позволит снизить потребность в электроэнергии. Ученый уже разработал цемент с излучением синего и зеленого цветов, при этом интенсивность света можно регулировать во избежание ослепления водителей или велосипедистов.

Фото: via archspeech.com

Экспертное мнение

Вера Бурцева, руководитель рабочей группы по разработке экологического стандарта GREEN ZOOM:

— Российские застройщики с осторожностью используют инновационные материалы, это объясняется тем, что строительная отрасль всегда была консервативной. При этом в девелоперской среде есть интерес к экологичным материалам — они влияют на качество будущей среды, а следовательно, на здоровье. Но, по нашим данным, только каждый десятый объект, который проходит сертификацию по системе устойчивого развития GREEN ZOOM, использует ощутимый процент инновационных материалов.

Ксения Лукьященко, руководитель отдела экологической сертификации EcoStandard group:

— Долю использования инновационных материалов в строительстве сложно оценить, все-таки массовое строительство пользуется стандартными решениями, изредка пробуя какие-то инновации.

Тут важен масштаб инновации и экономическая эффективность. В значительной части случаев инновационные материалы или решения дороже, поэтому их распространение по понятным причинам ограничено. Кроме того, зачастую проблемой на пути их использования является отсутствие нормативной базы, допускающей или косвенно ограничивающей их применение.

Крупные производители ежегодно вкладывают часть средств в разработки материалов, инновационных продуктов. Часто это продукт для узких случаев использования.

С давних времен человечество мечтает об идеальном материале: лёгком, энергоемком, удобном в применении и эксплуатации. При этом он должен быть красивым и иметь очень высокие показатели по надежности, долговечности и эстетическим качествам. Именно материалы дали название ранним эпохам: каменный, бронзовый, железный век. А сегодня изобретение новых субстанций с заданными свойствами и создание на их основе сложнейших конструкций дало возможность человечеству за сравнительно короткое время достичь больших успехов в атомной и космической индустрии, информационных технологиях, электронике, а также в строительстве.

В современном строительстве используется более двух тысяч материалов, и разобраться даже в привычных не так-то просто. Но каковы материалы будущего? Чем они отличаются от традиционных? Предлагаем обзор интересных и наиболее перспективных разработок.

Прозрачный алюминий

Да вы правильно прочитали, ученые изобрели такой материал, но производство его оказалось довольно дорогим и сложным — стоимость приближается к 5 долларам за квадратный сантиметр.

На фото: прозрачный алюминий. Фото с сайта p4.tabor.ru

Прозрачный алюминий (Transparent Aluminum Armor), или оксинитрид алюминия, — это соединение алюминия, кислорода и азота. Прозрачная твердая масса в четыре раза прочнее закаленного стекла. Может служить вместо пуленепробиваемых стекол или заменить стекла для иллюминаторов. Материал устойчив к царапинам и ударам, но при этом вдвое легче и тоньше обычного бронестекла.

Светопропускающий бетон

Этот материал был создан строителями, а не учеными. В структуру композитного материала, созданного из высокопрочного цемента, мраморной или гранитной крошки мелкой фракции, внедрены сотни тысяч оптоволоконных нитей. В результате получился очень прочный, полупрозрачный материал, который к тому же светится.

На фото: светопропускающий бетон. Фото с сайта samstroy.com

На фото: вид на ночное здание Центра исполнительских искусств Перельмана в ВТЦ, Нью-Йорк. Конструкция строения собрана из блоков светопропускающего бетона. Фото с сайта beton-house.com

Зеленый бетон

Исследователи из Массачусетского технологического института предлагают выпускать «зеленый» бетон, в котором вместо цемента будут использоваться органические материалы, например, кости, ракушки, морские губки. Разработка решает две серьезные проблемы: помогает сэкономить энергию в процессе производства бетона и избежать появления трещин при его эксплуатации. К сожалению, пока такой бетон ещё очень дорог.

На звание «зеленого бетона» претендует еще одна разработка — она принадлежит команде специалистов из Малайзии. Они добавили к привычным компонентам, которые используются при производстве бетона, переработанный строительный мусор. Получился недорогой и чистый материал — не хуже классического аналога. Технологии производства бетона из строительных отходов разрабатывают в разных странах, но малайзийцы оказались ближе всех к массовой реализации изобретения.

На фото: бетонные блоки. Фото с сайта techexplorist.com

Мебель и кирпичи из грибов

Материалы, которые подойдут для строительства, отделки или упаковки, можно делать из мицелия (вегетативного тела гриба). Если грибы смешать с кукурузной и овсяной шелухой, придать смеси нужную форму и оставить в темноте, она превратится в «цемент». За несколько дней грибы перерабатывают «пищу», и получается гомогенная масса, которую затем обжигают в печи. Лёгкий, прочный, огне- и влагостойкий материал напоминает пенопласт.

На фото: стул из мицелия (вегетативного тела гриба). Фото с сайта gregorythomas.net

В исследовательской компании Ecovative Design, специализирующейся на технологиях с использованием грибов, предложили из мицелия делать кирпичи. Они могут быть любой конфигурации — гриб быстро растет, заполняя форму, затем его извлекают и подвергают тепловой обработке. Кирпичи получаются довольно прочные, но легкие. Еще одно преимущество — их просто ремонтировать, восстанавливать, заменять. Кстати, грибы можно использовать и как крепеж при строительстве деревянных домов, и как теплоизоляционный материал.

На фото: кирпичи из грибов. Фото с сайта static1.squarespace.com

Влагоустойчивые панели для потолка

Потолочные панели ReWall производятся из картонных емкостей от сока, пластиковых бутылок, алюминиевых банок. Процесс производства схож с выпуском плит OSB, и структура материала напоминает их же. ReWall можно и сверлить, и резать как дерево, при этом материал устойчив к влаге и выдерживает перепады температуры.

На фото: потолочные панели ReWall. Фото с сайта rb.ru

Хлопковое волокно

Этот материал жесткий как пластик, но на ощупь это — хлопок, ведь сделан из старых футболок и джинсов. Новый материал выпускается под брендом Karta-Pack, и его можно использовать в качестве дорогой упаковки. Автор идеи Эндрю Дент, вице-президент компании Material ConneXion, считает, что дизайнеры могут использовать Karta-Pack для создания элементов интерьера — ведь он довольно прочный и очень приятный на ощупь.

На фото: материал из хлопкового полотна Karta-Pack. Фото с сайта pbs.twimg.com

Инновационное защитное покрытие

Новое покрытие, в производстве которого использован цирконий, углепластик и кислород, можно наносить на дерево, металл, пластик, стекло или ткань. Чтобы получить разные оттенки, нужно смешивать элементы в разных пропорциях. Материал был изобретен для кухни, но с его помощью можно защищать и разные гаджеты, например, «умные» часы или смартфоны.

На фото: инновационное защитное покрытие, в производстве которого использован цирконий, углепластик и кислород. Фото с сайта rb.ru

Конечно, в строительстве и отделке по-прежнему используются традиционные материалы, но с помощью инновационных разработок можно внедрить в индустрию самые необыкновенные идеи и реализовать смелые проекты.

Как вы думаете, какой из материалов будут производить массово? Какой из них понравился Вам больше других?

Технологии будущего в строительстве

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *