Материалы и технологии будущего: 6 примеров, которые меняют представление о строительстве
Самовосстанавливающийся бетон, 3D-печать структур из мицелия и плиты из картофельных очистков — эти и другие разработки открывают новые возможности для экологичного строительства. Собрали шесть материалов и концепций, создатели которых с помощью инноваций стремятся внести свой вклад в положительные изменения и повернуть вектор архитектуры в более устойчивую сторону.
«Живые» материалы, очищающие среду вокруг себя
Экспериментальное здание OME. Фото: © Assia Stefanova
Ученые-биологи из Нортумбрийского университета объединились с архитекторами, дизайнерами и инженерами Ньюкаслского университета для разработки зданий, реагирующих на окружающую среду. В рамках проекта авторы работают над созданием новых материалов, перерабатывающих отходы, уменьшающих загрязнения воздуха, генерирующих энергию и тем самым повышающих эффективность строительных процессов. Для проверки прототипов исследователи построили экспериментальную структуру в кампусе одного из университетов.
Экспериментальное здание OME
В рамках проекта OME команда продолжаит экспериментировать с материалами, изучать процессы преобразования бытовых отходов в тепло и энергию, тестировать новые фасадные системы и влиять на микробиом здания.
Фасадная система из микроводорослей
Исследовательская дизайн-лаборатория Университета Северной Каролины в Шарлотте и компания EcoClosure разработали адаптированную фасадную систему из микроводорослей, которая улучшает качество воздуха и производит возобновляемую энергию с помощью встроенных фотобиореакторов. Адаптируемые Х-образные модули соединяются между собой, образуя решетчатую конструкцию, которая затем размещается внутри металлического каркаса. Проект Biochromic Window разработан для повсеместного использования — в систему регулярно вводятся новые водоросли, которые после «впитывания» загрязнений превращаются в биотопливо.
Древесно-стружечная плита из картофельных очистков
Лондонские дизайнеры Роуэн Минкли и Роберт Николл создали экологичную альтернативу одноразовым материалам, таким как МДФ и ДСП. Chip[s] Board изготовлен из картофельных очистков без использования формальдегида или других токсичных смол. Авторы проекта стремились решить проблему пищевых отходов и более ответственного использования строительных материалов. Для экологичной замены привычным панелям используются картофельные очистки, образующиеся в результате промышленной переработки пищевых продуктов. С помощью получившегося связующего вещества и термического прессования композита дизайнеры формируют прочный лист картона, который может быть использован для создания мебели и строительства.
Самовосстанавливающийся бетон
Многие ученые и инженеры занимаются поиском альтернатив традиционному бетону, на производство которого приходится около 10% глобальных выбросов углекислого газа. Так, исследователи Вустерского политехнического института разработали самовосстанавливающийся бетон. В материале используется фермент, который превращает углекислый газ в атмосфере в кристаллы карбоната кальция, герметизирует миллиметровые трещины и предотвращает дальнейшее повреждение структуры. В отличие от экспериментов с самовосстанавливающимся бетоном, созданном при помощи бактерий, этот процесс происходит быстрее и безопаснее.
Низкоуглеродный бетон, который очищает воздух
Еще один проект, который решает проблему загрязнения окружающей среды, вызванного производством бетона, разработала канадская компания Carbicrete. Ее команда создала материал, который улавливает больше частиц углерода, чем выделяет. Компания утверждает, что ей удалось разработать бетон с отрицательным содержанием углекислого газа — вместо цемента система сочетает в себе отходы сталелитейной промышленности и углерод, который мог попасть в атмосферу. Таким образом, в процессе производства этого материала ему удается поглотить больше частиц, чем выделяется при изготовлении обычного бетона. Концепция Carbicrete помогает сократить количество углекислого газа, но не обладает возможностью активно удалять его из атмосферы.
3D-печать с использованием живого мицелия
Фото: Felix Speller
Лондонская практика Blast Studio разработала метод 3D-печати с использованием живого мицелия. Его можно применять для формирования колонны из грибов, которая в дальнейшем станет структурным строительным элементом. Двухметровая Tree Column имеет ребристую структуру, напоминающую ствол дерева — такая форма помогает создавать оптимальные условия для роста мицелия. Проект создан с помощью корневой структуры грибов и выброшенных стаканчиков из-под кофе. После печати на 3D-принтере мицелий, поглощая бумажные отходы, производит больше грибов. Затем материал высушивается для создания несущего архитектурного элемента с естественными изоляционными и огнезащитными свойствами. По словам команды, их цель состояла в разработке живой архитектуры из отходов, которая в перспективе обеспечивала бы жителей городов функциональными зданиями и продовольствием.
На обложке: проект штаб-квартиры Amazon в Арлингтоне (США) с использованием бетона CarbonCure, оптимизирующего выбросы углерода. Рендер: архитектурное бюро NBBJ.
