Bez obzira na to da li arhitekte pokušavaju ispuniti izazov Architecture2030 (da sve nove zgrade, razvoj i velike obnove budu ugljično neutralne do 2030) ili provoditi vlastitu misiju za uštedu energije, imaju priliku dizajnirati objekte koji mogu ograničiti emisije ugljika i biti otporni na promjene klimatskih uslova. Kako bi arhitekti mogli ispuniti svoje ciljeve, novi val hemije i nauke o matrijalima donosi inovativne materijale i sisteme izgradnje na tržištu. Od naprednih izolacijskih pjena do višeslojnih obloga, ova nova generacija materijala s visokom izvedbom pomoći će ubrzati energetski učinkovit dizajn.
Saznajte više o nekim od vrhunskih materijala:
Pametni prozori pojačani nanotehnologijom
Istraživači s Univerziteta Princeton predviđaju da futuristički pametni prozori mogu uštedjeti do 40 posto u troškovima energije. Istraživači su razvili novu vrstu pametnog prozora koji kontroliše količinu svjetlosti i topline koja ulazi u zgradu, a napaja se kroz prozirne solarne ćelije u samom prozoru. Tehnologija je pohranjena na staklo kao tanki film, a istraživači rade na razvoju fleksibilne verzije koja se lako može primijeniti na postojeće prozore. Na kraju, vlasnici kuća i građevinski upravitelji mogli bi putem svog pametnog telefona koristiti aplikaciju za prilagodbu količine sunčeve svjetlosti koja prolazi kroz prozor tokom dana kako bi se uštedili troškovi grijanja i hlađenja.
Strukturne izolacijske ploče (SIP)
Glavne komponente SIP-a, pjena i OSB ploče proizvode manje energije i sirovina nego drugi konstruktivni građevinski sistemi. I dok se stručnjaci za gradnju već oslanjaju na SIP-ove za energetsku učinkovitost, novi napredak u pločama dodatno će pojačati izolaciju. Na primjer, neki proizvođači sada proizvode ploče s izolacijom od grafitnog polistirena (GPS), koja se lako prepoznaje po svojoj sivoj boji i koja pomaže dodatno povećati R-vrijednosti ploče i do 20%. SIP-ovi također mogu pomoći arhitektima u postizanju standarda LEED Platinum i pasivnih kuća.
Vakuumska izolacijska ploča (VIP)
Trendovi pokazuju da domovi postaju sve manji, a VIP može ponuditi jedno učinkovito rješenje za izolaciju i štednju prostora. VIP-ovi sadrže poroznu jezgru obloženu nepropusnim omotačem. Zrak koji je zarobljen u ovim slojevima evakuiran je i omotač je zatim zagrijan toplinom. Temeljni materijal sprječava da se izolacijske ploče rastresu kada se ukloni zrak. Utvrđeno je da neki VIP-ovi zadržavaju više od 80% svojih toplinskih performansi nakon 30 godina.
Dnevno svjetlo dobija povećanu energetsku učinkovitost
Zidna obloga važan je dio vizualnog utjecaja zgrade i njezinog okolišnog otiska – toplinski mostovi jedan su od glavnih uzroka gubitka energije u zgradi. Da bi se postigle potrebe za dnevnim svjetlom i energetskom učinkovitosti, na primjer, polikarbonatni listovi ispunjeni nanogelom mogu se koristiti na prozirnim zidovima i stropovima. Polikarbonatni listovi su izdržljivi – 250 puta više otporni na udarce i gotovo neraskidivi i mogu izdržati ekstremnije vremenske uslove poput vjetra, tuče ili snježnih oluja. Izolacijski nanogel koji se koristi za popunjavanje polikarbonatnih ploča sastoji se od sintetičkih polimera ili biopolimera što može dati zgradu do 50 štedljiviju u odnosu na monoslojno staklo.
Zidne ploče nove generacije koje štede energiju
Izgradnja novih kuća zahtijeva mnoštvo materijala, od kojih mnogi neće biti u potpunosti iskorišteni i zahtijevaju odlaganje otpada. Nova generacija zidnih ploča potencijalno nudi primjer energetski učinkovitijih rješenja. Ove alternativne ploče mogu zahtijevati 40 posto manje drvnih proizvoda i mogu potencijalno generisati 98 posto manje otpada. Ova nova vrsta paneliziranog zida zamjenjuje tradicionalni vanjski omotač s kombinacijom PIR kontinuirane izolacije i sprejanoj poliuretanskoj pjeni (SPF) u zidnoj šupljini, a obe su ugrađene na vanjskoj ploči.
Vegetativni krovni sistemi (također poznati kao zeleni krovovi)
Određeni sistemi zelenih krovova mogu produžiti dugovječnost krova i povećati energetsku učinkovitost iz godine u godinu. Kako? Vodonepropusne membrane koje se koriste u zelenim krovnim sistemima uključuju PVC materijal koji štiti krov od posljedica ultraljubičastih zraka i ekstremnih temperatura koje obično uzrokuju da se krovni sistem skuplja i širi. Novi veliki urbanistički vegetativni krovovi mogu potencijalno zahvatiti do 17.000 galona vode po oluji, ili 1.819.000 galona vode godišnje. Zdržana kišnica se tada može koristiti za zalijevanje biljaka, čime se smanjuje potreba za navodnjavanjem do 50 posto.
Inovativni 3D print poboljšava toplinsku učinkovitost
U skoroj budućnosti, elementi zgrada mogli bi biti printanii velikim 3D printerima kako bi se povećala energetska učinkovitost. Holandski istraživači nedavno su testirali ovu ideju; 3D printani fasadni sistem za optimizaciju toplinske izvedbe zgrade. Ovaj sistem je poznat kao Spong3D. Istraživači vjeruju da novi materijal integriše više funkcija kako bi optimizirao toplinske učinke prema različitim klimatskim uslovima tokom cijele godine. Djeluje integracijom zračnih šupljina za toplinsku izolaciju i kanalima na vanjskim površinama fasade koji pohranjuju pokretnu toplinsku masu. Spong3D je u fazi dokazivanja koncepta i istraživanje je obećavajuće.
m-Kvadrat
