A Henn és a TU Dresden befejezte a világ első szénbeton épületét

A német Henn építésziroda és a Drezdai Műszaki Egyetem elkészítette a világ első szénbetonból – acél helyett szénszállal megerősített betonból – készült épületét.

A CUBE, azaz “kocka” nevű, 243 négyzetméteres épület az új anyag tesztelésére épült, és az egyetemi campus laboratóriumaként és rendezvénytereként szolgál majd. Az épület jellegzetessége a vékony, csavart homlokzat, amely vizuálisan utal a szénszálak textiljellegére, és formailag is lehetővé teszi az anyag használatát, amely könnyebb és erősebb, mint a hagyományos beton.

A Henn úgy írja le a tervezést, hogy a fal és a mennyezet nem különálló elemek, hanem egyetlen szerves folytonossággá olvadnak össze. Az építészek egy jövőképet akartak megtestesíteni a tervezéssel, a környezeti felelősségvállalást egy újonnan megtalált formai szabadsággal ötvözve.

Giovanni Betti, a Henn fenntarthatóságért felelős vezetője szerint a CUBE homlokzatának karcsú vonalvezetését a szénszálas megerősítés alkalmazása tette lehetővé, amely rozsdamentes, és így nem kell annyi betont használni.

“A szénszál négyszer könnyebb és hatszor erősebb, mint az acél, és nem korróziónak kitéve” – mondta Betti. “Ez azt jelenti, hogy a megerősítést nem kell annyi betonba burkolni, hogy megvédjük a víztől, és egy azonos méretű szakasz nagyobb terhelést képes elviselni.”

“Az alkatrészek és szerkezetek vékonyabbra tervezhetők, 50 százalékos vagy annál is nagyobb anyagmegtakarítással. Ez csökkentheti a CO2-kibocsátást és más értékes erőforrások, például a víz és a homok fogyasztását – globális homokhiány van, és a betonhomok-maffiákról szóló történetek világszerte vad és lenyűgözőek.”

A CUBE tervét bőséges üvegezés teszi teljessé mindkét oldalon, valamint az épület tetején, ahol egy tetőablak átlósan vágja át a térfogatot. Az üvegezés hullámzó formái az épület csavart formáját tükrözik, miközben a környező kertre nyíló kilátást keretezik.

Az épület a szénszál egy másik tulajdonságát is kihasználja: a szénszál vezetőképességét. Az épület betonfalai szigetelőbetétekkel, fűtőelemekkel és interaktív érintkezési felületekkel vannak ellátva.

“A szénszál vezetőképes, és ha fényáramot vezetünk rajta keresztül, az hőt termelhet” – mondta Betti. “Ez akár a szerkezeti integritás ellenőrzésére is felhasználható.”

A szerkezet betonelemeit kétféle gyártási módszerrel készítették: a világos színű csavart homlokzatot rétegeltlemezre helyezett szénszálas lapokra szórt lőtt betonnal készítették, míg a kisebb sötétszürke doboz előregyártott betonpanelekből készült, amelyek szintén szénszálas lapokat tartalmaznak.

A projektet 2021-ben jelentették be, és a Carbon Concrete Composite (CCC) kutatási program részeként fejlesztették ki, amely egy kormány által finanszírozott kutatási projekt, amely jelenleg a legnagyobb a német építőiparban. Innen származik az épület neve is; a CCC-t C³, azaz “C kocka” néven is elképzelhető.

A szénbetont a TU Dresdenben fejlesztették ki, több más egyetemmel együtt világszerte. A kutatók szerint a vizsgálatok kimutatták, hogy egy hasonló hídkialakítás esetén a szénbetonnak mintegy 30 százalékkal kisebb a globális felmelegedési potenciálja (GWP), mint a hagyományos építésnek.

Ez annak ellenére van így, hogy a szénszál önmagában is nagy szén-dioxid-kibocsátással jár – súlyegységre vetítve körülbelül nyolcszor szén-dioxid-intenzívebb, mint az acél. Erőssége miatt azonban kevesebb anyagra van szükség megerősítésként.

A szénszál rozsdamentes jellege a kutatók szerint a beton élettartamát is “jelentősen megnöveli” a hagyományos betonépületekhez képest, ami idővel tovább csökkenti a szén-dioxid-kibocsátás költségeit.

Jelenleg is folynak kutatások a bioalapú szénszálak újrahasznosításával és a bennük rejlő lehetőségekkel kapcsolatban.

A beton a világ legtöbbet fogyasztott anyagai közé tartozik, a víz után a második, és a becslések szerint a globális szén-dioxid-kibocsátás mintegy négy-nyolc százalékáért felelős.

Ahhoz, hogy lépést tartsunk az építőipar iránti kereslettel, és egyúttal megfeleljünk az éghajlati céloknak, versenyben vagyunk egy méretezhető, környezetbarát betonmegoldás kifejlesztéséért. Példaként említhetjük a Seratech szén-dioxid-semleges betonját, amelyet közvetlenül a gyárak füstgázaiból elkülönített szén-dioxid felhasználásával állítanak elő, valamint a Coloradói Egyetem algás betonját.

Forrás: www.dezeen.com