Японские инновации в строительстве

В Японии построен экспериментальный дом для сурового климата

Главная » Строительные технологии » В Японии построен экспериментальный дом для сурового климата

Японская архитектурная фирма Kengo Kuma & Associates недавно продемонстрировала свой образец дизайна жилого строительства, вдохновленный природой и солнечным светом и воплощенный в экспериментальном доме под названием «Même» на острове Хоккайдо.

Новая конструкция дома разработана специально для холодного климата, а основана она на особенностях строительства домов «Chise» («Дом Земли») местной народности айнов.

Так, традиционные дома-Chise обогреваются за счет рекуперации тепла, которое поднимается от очага, расположенного в центре дома. Утепление стен обеспечивается за счет обертывания деревянной рамы древесных стволов бамбука или осоки. В экспериментальном доме Même архитекторы использовали тот же принцип. Двойная мембранная оболочка стен, изготовленная из современного материала, — непромокаемого фторуглеродного полиэстера снаружи и стекловолоконной ткани внутри — способствует хорошей конвекции и поддерживает благоприятный микроклимат во внутренних помещениях за счет циркуляции тепла от центрального очага. Каркас дома общей площадью 79,5 квадратных метров изготовлен из японской лиственницы. В качестве дополнительного изоляционного слоя стен выступает полиэстер, изготовленный из переработанных пластиковых бутылок.

Стены экспериментального дома не только обеспечивают естественную вентиляцию через используемые материалы, но и сами являются полупрозрачными, обеспечивая внутренние комнаты естественным освещением большую часть дня. Ну а в ночное время суток здание красиво смотрится, освещаемое изнутри искусственными источниками света.

Экспериментальный дом построен на территории научно-исследовательского центра Même Meadows, который был создан для изучения новых строительных конструкций для сурового климата. Исследователи центра планируют провести тестирование внутренних и внешних архитектурных элементов дома в экстремальных условиях.

Дом Même был построен при поддержке лаборатории Томонари Яширо, работающей при институте индустриально науки от Токийского университета.

Понравилась новость, поделись ей с друзьями:

Источник

ТОП-10 новинок строительных и отделочных материалов 2018

Технологии строительства непрерывно совершенствуются. Новые открытия отличаются по сфере использования, но разработчики преследуют общую цель: сделать процесс строительства легче, а жизнь в постройках нового образца – более комфортной и современной. Давайте рассмотрим самые интересные ноу-хау 2017 года.

Солевые блоки

Автором идеи стал архитектор из Нидерландов Эрик Джоберс. Выглядит строительный материал необычно, но очень эффектно. Соль из воды извлекается с использованием солнечной энергии. Для скрепления частиц используется натуральный крахмал, полученный из водорослей. По сути, безотходное производство. Такие блоки могут применяться даже в странах с засушливым климатом. Смесь подходит и для проектирования гибких арочных конструкций. Для защиты от внешних факторов блоки покрываются составом на основе эпоксидной смолы. Остается ждать, получит ли новинка широкое распространение.

Плиты Изоплат

Изобретены в Эстонии специалистами компании Skano Fibreboard. Это натуральный теплоизоляционный материал, выполненный из волокон деревьев хвойных пород. Их предварительно вымачивают в кипятке, прессуют и разрезают на листы разной толщины. Для придания влагостойкости плиты обрабатывают парафином. Изоплат имеет высокую паропроницаемость и звукоизоляцию, защищает от ветра, сохраняет тепло. Благодаря волокнистой структуре плиты пожаробезопасны, устойчивы к воздействию вредителей и простейших (плесени, грибков). Элементы соединяются между собой по типу «шип-паз», подходят для утепления кровли, напольного покрытия и каркаса. Ширина варьируется от 60 до 120 см, толщина – от 12 до 50 мм.

Лего-блоки EverBlock

Внешне они и правда похожи на элементы популярного детского конструктора. Возможно, им и вдохновился инженер из США Арнон Росан. Блоки выполнены из пенобетона и соединяются по типу «шип-паз» без использования клеящих составов. Обрабатывать нужно только вертикальные швы. Водопроницаемость материала составляет менее 3%. Для возведения двухэтажных и более зданий лего-блок армируется через технологические отверстия. Самый распространенный размер блока 25х25х50 см.

Светоблокирующий стеклянный фасад

Фасады из прозрачного стекла легко пропускают солнечные лучи, увеличивая температуру в помещениях. Разработка ученых из института Франкфурта позволяет регулировать светопроницаемость стекол. Теоретически фасад состоит из множества круглых сегментов. Каждый из них содержит тканевый диск с проводами из сплава титана и никеля – они обладают памятью формы и реагируют на температуру окружающей среды. Если в помещении температура падает, материал сворачивается, возвращая стеклу прозрачность, при повышении температуре он затемняет стекла.

«Живая плитка»

Жидкая плитка, которая реагирует на шаги или прикосновения, меняя рисунок. Поверхность выполнена из закаленного стекла. Ею можно отделать не только напольные покрытия, но и стены, столешницы. Она хорошо поглощает звуки, подавляет вибрацию. Ступать по такой плитке можно почти бесшумно. Из недостатков – неустойчивость к высоким нагрузкам, боязнь острых предметов (могут остаться сколы). Но выглядит такая плитка замечательно.

Токопроводящий бетон Shotcrete

Детище команды ученых из университета Небраски-Линкольна. Токопроводящий бетон, который поглощает и отражает электромагнитные волны разного происхождения. На замену стандартному наполнителю бетона пришел магнетит – минерал природного происхождения, имеющий отличные ферромагнитные свойства. Также присутствуют металлические и углеродные компоненты. Изначально материал проектировался для взлетно-посадочных волос, но может быть использован и в жилых помещениях. Может быть нанесен путем напыления.

Тепловые обои

Их фишка в том, что при изменении температуры воздуха в помещении меняется и рисунок на полотне. Изобретение дизайнера из Китая реагирует на смену теплового режима. Под воздействием тепла на стене появляются бутоны, а затем распускаются цветы. На поверхность изобретатель наносит специальные термочернила. Обои реагируют и на солнечные лучи, и на прикосновение, однако боятся влаги, их нельзя мыть.

Гибкое дерево WoodSkin

Удивительно гибкий материал, которому можно придавать любые абстрактные формы. Состоит из сэндвич-плиток. Применяется полимерная сетка, композитный нейлоновый состав и фанера. Новинка выпускается в рулонах и листах. Форму придают при помощи специальных трехмерных станков, соединяя между собой небольшие элементы. Толщина листа может варьироваться от 4 до 30 миллиметров.

Утеплитель с овечьей шерстью

Новинка, которая с ноября 2017 года доступна и в России. Экологически чистое волокно хорошо изолирует шумы, не горит, подходит для утепления любых помещений. Компания Oregon Shepherd пока производит два типа утеплителя – Batt и Loft. Также утеплитель хорош тем, что поглощает вредные вещества, выделяемые мебелью, синтетическими отделочными материалами и прочими элементами интерьера.

Штукатурка, которая регулирует влажность

Конденсат – проблема, знакомая многим. Разработчики из швейцарской фирмы STO AG представили инновационный материал. Штукатурка эффективно поглощает лишние водяные пары из воздуха (на 1 кв.м. около 90 г). Толщина наносимого слоя – до 2 сантиметров. Нет конденсата, нет плесени и грибков, зато есть ровное экологичное покрытие.

Естественно, разработчики не собираются останавливаться на достигнутом и впереди нас ждут новые интересные открытия. Возможно, они изменят жизнь к лучшему!

Источник

10 невероятных строительных технологий, которые могут изменить мир

Последствия пребывания людей на Земле усугубляются с каждым днем. Наше потребление энергии растет и становится только хуже. Население также растет, что создает серьезную нехватку пространства, воды и еды. Наконец, стремительно меняется окружающая среда, и природа оказывает серьезное влияние на города по всему миру. Для решения ряда таких проблем необходимы инновационные изменения в сфере старых строительных технологий, которые сделают будущее красивым, чистым и, самое главное, пригодным для жизни.

Бамбуковые города

Большинство современных людей считают бамбук декоративным материалом. Но на самом деле это невероятный строительный ресурс. Бамбук растет быстро, он прочнее стали и устойчивее цемента. Поэтому Penda, архитектурная студия в Пекине, Китай, хочет использовать бамбук в качестве основного ресурса для строительства целого города.

Этот город будет устойчивым, экологически чистым и недорогим. Здания будут строить, связывая бамбуковые пучки вместе, перевязывая их веревкой. Используя такую технику, Penda думает, что сможет построить город, который вместит 200 000 человек к 2023 году.

Как только общая структура будет завершена, можно будет с легкостью добавлять горизонтальные и вертикальные блоки. Кроме того, комнату или даже целое здание из бамбука можно будет разобрать без особых усилий, а бамбуковые прутья всегда можно использовать повторно.

Алмазные нанонити

Насколько нам известно, алмазы — самый прочный минерал, который встречается в природе на Земле. Это делает алмазы прекрасным строительным материалом при должном подходе.

Ученые Пенсильванского университета создали инновационные алмазные нанонити, которые в 20 000 раз тоньше человеческого волоса. При этом алмазные нанонити считаются самым прочным материалом на Земле (и, возможно, в целой Вселенной). Помимо тонкости и прочности, они также невероятно легкие.

Исследователи смогли создать эти нити ультратонких алмазов, применяя чередующиеся циклы давления к изолированным молекулам бензона в жидком состоянии. В результате этого рождались кольца атомов углерода, которые были упорядочены в цепи.

Такие нанонити, возможно, вряд ли будут использовать в повседневном строительстве, но в амбициозные проектах, например, при создании троса космического лифта, вполне.

Аэрогелевая изоляция

Аэрогель — не новый материал. Его обнаружили еще в 1920-х годах. Он создается в процессе удаления жидкости из геля и замещения жидкости газом. В процессе этого, вещество становится сверхлегким, поскольку на 90% состоит из воздуха. Для изоляции оно подходит идеально. Аэрогель использовали для изоляции трубопровода в промышленных зонах и даже на марсоходе.

Aspen Aerogels хочет использовать аэрогели для домашней изоляции. Компания создала продукт под названием одеяла Spaceloft, с которыми довольно просто работать из-за их веса и тонкости. Несмотря на свою легкость, эти одеяла в два-четыре раза превосходят по изоляционным свойствам традиционные изоляции из стекловолокна или пены.

Одеяла Spaceloft также позволяют парам воды проходить через них, а также являются огнестойкими, как ни странно. Хотя дома, обернутые аэрогелем, не будут такими же огнестойкими, как дома в «451 градус по Фаренгейту», этот тип изоляции должен уменьшить количество домашних пожаров.

Проблема в том, что аэрогель намного дороже традиционной изоляции, хотя и сэкономит деньги на счетах за энергию на длинной дистанции. Кроме того, не все дома можно с легкостью модернизировать этим материалом. Такие одеяла лучше всего подойдут для старых домов, либо новых, которые будут специально устроены для изолирования аэрогелем.

Дорожный принтер

Прокладка дороги занимает много времени. В среднем один работник может проложить 100 квадратных метров в день, используя традиционные методы. Дорожные принтеры вроде Tiger Stone могут сократить этот процесс, «распечатывая» до 300 квадратных метров булыжной мостовой в день.

Другой RoadPrinter RPS может укладывать до 500 квадратных метров в день. От одного до трех операторов кормят кирпичами машину. Затем толкатель сортирует кирпичи в узор, словно ковер. В этот момент гравитация берет свое и машина укладывает кирпичную дорогу. Затем похожий на каток валик придавливает кирпичи к месту.

Эти принтеры работают на электричестве и не содержат множества движущихся частей, что делает их простыми в использовании и обслуживании. Кроме того, они не создают много шума, особенно по сравнению с традиционными методами мощения дорог.

Конечно, основное различие между большинством дорог и теми, что укладывают эти печатные машины, в том, что они кладут кирпичи, булыжник или плитку вместо асфальта. Тем не менее блочные дорогие даже лучше, чем асфальт, поскольку они фильтруют воду, расширяются при замерзании и служат дольше.

Бестросовые многонаправленные лифты

Большая проблема с крупной инфраструктурой в том, что нет эффективного способа в ней перемещаться. Люди ходят всегда с одной скоростью и на определенное расстояние. И в каждом лифте зачастую лишь одна движущаяся кабинка. Если вам приходилось использовать лифт в большом здании, вы знаете, что иногда ожидание смерти подобно.

Немецкий производитель лифтов ThyssenKrupp планирует избавиться от этих проблем. Вместо использования кабелей он предлагает пустить лифты на основе магнитной левитации (маглевы). Тогда они смогут передвигаться как вертикально, так и горизонтально. Это также позволит использовать больше одной кабинки на шахту, что сэкономит время ожидания.

Наконец, магнитные лифты будут потреблять меньше энергии, что тоже хорошо для окружения. В 2016 году ThyssenKrupp планирует испытать новую лифтовую систему в здании в своем исследовательском кампусе.

Солнечная краска

Если каждый домовладелец распишет свою крышу такой солнечной краской, то сможет вырабатывать более чем достаточно энергии для дома, уменьшив таким образом зависимость от ископаемого топлива. Кроме того, солнечная краска дешевле в производстве, чем традиционные солнечные батареи. Солнечные батареи, используемые в этой краске, пока не очень эффективны, но ученые работают над этой проблемой.

Вертикальные города

Один из способов решить эту проблему — строить вертикальные города. Уже есть несколько предложений по вертикальным городам, которые можно построить в Сахаре, Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) и Китае.

Эти вертикальные города будут с гигантскими зданиями, которые будут обеспечивать людей жилыми домами, рабочими местами и магазинами. К примеру, итальянская фирма Luca Curci Architects собирается строить 189-этажное здание в ОАЭ. Оно сможет вместить 25 000 человек с магазинами и офисами. Поскольку людям не нужно будет покидать здание, это позволит решить проблему пространства и снизить уровень выброса углерода.

Такие мегаздания будут самоподдерживающимися и зелеными. Поскольку они большие, по всей площади стен можно разместить солнечные батареи. Также они будут использовать геотермальную энергию и собирать дождевую воду.

Умный бетон

Большинство типов бетона позволяет воде впитываться в землю, но лишь 300 миллиметров в час. Topmix позволяет пропускать 36 000 миллиметров воды в час, а это порядка 3300 литров в минуту.

Вместо того чтобы использовать песок для бетона, Topmix включает кусочки гранитного щебня, упакованные вместе. Вода просачивается через эти кусочки гранита, а после поглощается почвой, утекает в канализацию или собирается в водный резерв. Помимо уменьшения шанса затопления, Topmix сможет поддерживать улицы сухими и безопасными. Кроме того, воду можно направить в резервуары и использовать для нужд.

Проблема проницаемого бетона в том, что его можно использовать лишь в местах, где не слишком холодно. Холодная погода приведет к расширению бетона, что его уничтожит. Он также будет дороже обычного бетона, но на длинной дистанции города могут сэкономить деньги за счет снижения затоплений.

Умные кирпичи

Взглянув на Smart Bricks разработки Kite Bricks, несложно заметить их сходство с кубиками Lego. Эти строительные кирпичи имеют ручки сверху и могут соединяться подобно кусочкам Lego. Умные кирпичи удерживаются на месте при помощи арматуры и бывают самых разных форм.

Вместо использования цемента, такие кирпичи скрепляются вместе сильным двусторонним адгезивом. Изнутри здания к кирпичам можно прикрепить съемные сменные панели. Эти панели можно убрать при необходимости. Имеются также кубики для выстраивания полов и потолков. В центре блоки пустые, их можно заполнить при необходимости изоляцией, трубами и электропроводкой.

Такие кирпичи могут привести к улучшенному контролю тепла, гибкости в производстве и снижению стоимости производства на 50%.

Рой строительных роботов

В поиске инновационных методов строительства, Гарвардские исследователи обратились к природе за вдохновением, в частности, к термитам. Термиты могут строить большие структуры в отсутствие центрального управления. С этой целью они просто несут кусок грязи на место первой строительной площадки. Если она занята, несут к следующему месту.

Проект TERMES использует ту же идею роевого строительства, но использует маленьких роботов. Эти простые недорогие дроны строят структуры, следуя первоначальному дизайну и выкладывая блоки в первое же доступное место, пока структура не будет завершена. Рой совсем не требует вмешательства человека после постановки первоначальной задачи.

Такой род идеально подошел бы для строительства конструкций в опасных местах, в космосе или под водой. Он также мог бы делать черную работу, экономя время людей.

Источник