Šuplje dvoosne betonske ploče
U kupoli Panteona u Rimu korišteno je nekoliko tehnika gradnje kako bi se omogućila tako odvažna konstrukcija. Jedna se odnosi na sastav betona (u ovom slučaju ne-armiranog betona) različitih gustoća u cijeloj konstrukciji. Bliže vrhu, u smjesi je upotrijebljen lakši kamen koji smanjue težinu kupole zadržavajući čvrstoću baze. Druga tehnika bila je uključivanje “sanduka”, koji nisu ništa drugo do ošupljenja u betonu koji smanjuju težinu kupole uz održavanje presjeka dovoljno robusnog da podnese vlastitu težinu. Izgrađena prije gotovo 1900 godina, ovaj objekat i dalje iznenađuje genijalnim rješenjima.
Beton je jedan od najčešće korištenih materijala u građevinarstvu. Međutim, proizvodni proces betona troši velike količine energije i neobnovljivih prirodnih resursa, istovremeno emitirajući znatne količine plina koji samo doprinose pogoršanju efekta staklene bašte. Traženje načina da se njegova upotreba u zgradama učini više ekološkom, prvi je korak prema održivijoj budućnosti građevinarstva. Iz tog razloga je važno razumjeti i potencijal betona i njegove slabosti. Kod betonskih ploča glavni nedostatak materijala je njihova velika težina koja ograničava veće raspone betona. Beton ima dobru otpornost na pritisak, ali vrlo malo otpornost na zatezanje. Stoga, armirani beton koristi čelik za ojačanje ploče protiv djelovanja zatežućih sila.
Kod prefabrikovanih, šupljih ili rebrastih ploča, dio prostora koji bi inače zauzimao beton ostavlja se prazan ili napunjen materijalom manje težine, poput keramičkih opeka ili ekspandiranog polistirena. Sličan pristup razvio je devedesetih Jorgen Bruenig, koji je u Danskoj razvio vrstu dvoosne šuplje ploče (danas poznatiju pod brendom BubbleDeck). To je sistem sastavljen od šupljih mjehurića izrađenih od plastike, koji zauzimaju mjesta na kojima beton ima manje važnu konstrukcijsku funkciju, poput presjeka između stupaca. Mjehurići, umetnuti ravnomjerno između gornje i donje čelične armature, ispunjavaju zrakom prostor koji bi inače zauzeo beton koji bi imao malu konstrukcijsku funkciju i dodao značajnu težinu. Ovim sistemom moguće je smanjiti između 25% i 35% vlastite težine ploče (u poređenju sa punom pločom iste debljine), omogućavajući veće raspone, smanjenje presjeka stubova i smanjenje opterećenja na temelje. Procjenjuje se da upotreba 1 kg plastike u vidu mjehurića štedi oko 100 kg betona.
Ove ploče se još nazivaju i dvoosnim pločama s šupljom jezgrom i njihova svojstva su slična masivnim betonskim pločama, jer se sile prenose u oba horizontalna smjera na stubove i temelje. Za njih je potrebno manje podjeljivanja od čvrstih ili ravnomjernih rebrastih ploča, što omogućuje brži pomak konstrukcije. Korištenje montažnih komponenti također može značajno smanjiti potrebu za radnom snagom, što rezultira još bržom i jeftinijom gradnjom.
Mjehurići se mogu sastojati od recikliranog polipropilenskog materijala ili polistirena, male specifične težine i dobre otpornosti. Nakon izlijevanja betona, ploča izgleda kao tradicionalna čvrsta betonska ploča, a mjehurići ostaju u konstrukciji. Istraživanja i testovi pokazali su i jaku zvučnu kvalitetu i otpornost vatre na ovu tehniku. Očito je, međutim, da je riječ o sistemu koji zahtijeva veću pažnju kada su u pitanju detalji, naročito kada dizajneri moraju prilagoditi postojeće dimenzije novim dizajnerskim zahtjevima. Drugo ograničavajuće pitanje je nedostatak propisa koji su specifični za ovaj sistem, ili nema dovoljno radne snage sa odgovarajućim iskustvom u ovoj metodi gradnje.
Posljednjih godina ova se tehnika široko primjenjuje na velikim projektima, poput obrazovnih objekata, pa čak i zračnih luka, gdje su rokovi kratki i proračuni omogućuju ulaganje u nove metode. Potraga za održivim rješenjima može značiti stvaranje novih materijala i novih tehnologija, ali može biti i jednostavna poput korištenja istog materijala na inteligentnije, svjesnije i učinkovitije načine.
