Новые стройматериалы и технологии: перспективы будущего

Содержание

OBI

OBI находится на втором месте в рейтинге лучших российских компаний, которые продают строительные материалы в Москве. Из преимуществ можно отметить широкую сеть гипермаркетов в Краснодаре, Саратове, Волгограде и Рязани. Разнообразие ассортимента начинается с керамической плитки и заканчивается гипсокартоном (ГКЛ) для частных мастеров и крупных компаний.

Качественные стройматериалы позволят не только отделать стены на кухне, но и построить кирпичную стену, установить унитаз, окна, двери и поменять старые деревянные полы. Другим вариантом станет покупка б/у инструментов (поддержанных) на 1-2 тыс. дешевле, чем новые аналоги. В качестве приятного бонуса будет бесплатная доставка по городу от 3000 рублей.

OBI доступен для онлайн-заказов не только жителям больших городов. Курьерские и почтовые службы привозят заказ к дому в кратчайшие сроки. Помимо стройматериалов можно купить строительные инструменты, садовую мебель, кухонные гарнитуры, душевые кабины и раковины. OBI – лучший ритейлер товаров для дома, дачи и ремонта в рейтинге 2020 года.

Бионические QS-материалы

Эти материалы призваны копировать свойства различных живых организмов и растений. Сама по себе бионика – это наука, которая изучаем живые организмы, а если быть точнее, то непосредственно их строение и функционирование. Полученные результаты используются при разработке новых технических систем, а также материалов.

Бионические QS-материалы

Если объяснить более простым языком, то, например, ученые изучают то, как летают птицы, а потом используют эти знания при совершенствовании самолетов. Некоторые архитекторы используют знания о строении тел разных растительных организмов, благодаря чему делают уникальные концепты зданий.

Таким вот образом, с 2000 годов компания Sto начала применять бионику для производства фасадных покрытий. Благодаря этому, и появились на свет строительные материалы, которые очень напоминают то, что мы можем наблюдать в живой природе.

В 2019 году компания представила новый класс материалов – QS. На таких материалах можно работать в любое время года, независимо от погоды. «QS» расшифровывается как «QuickSet», что в переводе с английского обозначает «быстрое сцепление». То есть, пленка на продукте формируется быстрее и не смывается из-за дождя.

Если обычно такие строительные работы возможно при температуре до +5 и влажности воздуха +70%, то сейчас тот показатель увеличился до +1 градуса и влажности воздуха 95%.

Инновационная штукатурка

На сегодняшний день продукция компании Sto представлена на рынке грунтовками, штукатуркой, фасадной краской, а также герметиком.

Твёрдые отделочные материалы для внутренних стен

Стекломагниевый лист

Вместо привычных ГВЛ, ДСП, асбестовых листов и ЦСП применяют лёгкие, гибкие и твёрдые отделочные материалы для внутренних стен – стекломагниевые листы (СМЛ).

Это древесная стружка, хлорид магния, стеклянное волокно и прочное покрытие сверху. Негорючий и звукоизоляционный материал, не гниёт, подходит для влажных помещений.

Трехмерные панели для внутренней отделки стен

В трёхмерных панелях склеиваются слои из отделочных материалов, различающихся цветом, формой и текстурой: пластик, фанера, МДФ и редкие породы дерева. Сверху наносится специальный состав.

Преимущества 3 D панелей: внутри каркаса, на который крепятся панели, прячутся электропровода, внутреннее пространство поглощает звуки и держит тепло.

Стеклянные плитки и панели

С лёгкими стеклоплитками отделка закончится скорее и выйдет дешевле, чем со стеклоблоками. Для изготовления применяется акриловое стекло. У этих стеклопанелей эффект голографии, они удерживают тепло и не пропускают звук.

Каменный шпон

Вместо отделки дорогого натурального камня в качестве материала для внутренней отделки стен производители предлагают каменный шпон – срез каменных пластин толщиной 1−2 мм на гибком стекловолокне.

Если сзади установить подсветку, она выделит рисунок камня. В маленькой комнате применяется «рваная» кладка – сочетание с штукатуркой.

Композитные плиты для внутренней отделки стен

Похожий материал, только вместо каменных срезов – древесные пластины на стекловолокне. Эти прочные панели называются древесным композитом, который тоже пропускает свет. Иногда их используют как экран для проекции фильмов.

Иллюмикон, литракон

С волшебным «прозрачным» бетоном в комнате происходят чудеса. Привычная бетонная стена под лучами света становится похожей на матовое стекло.

Называется это чудо иллюмиконом и литраконом, когда в традиционную бетонную смесь добавлены оптоволоконные нити.

Толщина панелей 20 мм, поэтому сквозь него легко проходит свет. Позади панели подсвечивают люминесцентными лампами или светодиодными лентами, что разрешает создать в комнате светомузыку.

Гибкое дерево

Деревянной «кожей», или кожаным деревом, называют сэндвич-плитки из полимерной сетки, композитного нейлонового состава и фанеры. Продаются эти отделочные материалы для внутренних стен рулонами и листами. Правильно называть – гибким деревом, потому что это покрытие принимает ту форму, которая требуется хозяину.

Фиброцементные плиты

Прочные, гибкие, устойчивые к неблагоприятным условиям и грязи, легко моющиеся – все это характеристики фиброцементных плит. Основа для изготовления материала для внутренней отделки стен: фиброцемент, целлюлоза и минеральные заполнители.

Вредные вещества отсутствуют. Эти панели не выгорают, выдерживают удары и не боятся влаги.

Монтируют покрытие на алюминиевые или оцинкованные профили.

Покраска стен

Новые лакокрасочные материалы для внутренней отделки стен в оригинальности декора не уступают другим типам отделки. А применяя интересные техники, результат получается красивым и долговечным.

Мультиколорная краска

Мультиколорную двух- или многоцветную краску наносят пистолетом – краскопультом. Пёстрый рисунок маскирует грязь, пятна и вышарканные места.

  • Натуральный камень;
  • Радужный переход небесной акварели;
  • Имитация «влажного шёлка» для стиля ампир и барокко;
  • Зеркальный металлический блеск для стиля хай-тек;
  • Звёзды для стен в спальне, гостиной и детской комнате.

Краски для рисования

Маркерными или грифельными красками окрашивают стены в детской комнате. Когда через 7 дней краска высохнет, на стенах разрешается рисовать маркером и мелом.

Антибактериальные

С антибактериальной краской, когда на неё попадает солнечный свет, воздух в комнате очищается и дезинфицируется. Это оптимальный вариант:

  • Для детской комнаты, чтобы защитить ребенка от инфекций,
  • Для кухни, где всегда много бактерий,
  • Для прихожей, куда микроорганизмы проникают с улицы.

Магнитная краска

К стенам, покрытым магнитной краской с металлическими частицами, крепятся лёгкие предметы с магнитиками. Ее также можно применить в детской, дав ребенку простор для полета фантазии и возможность оформить комнату по-своему.

Удобна магнитная краска и в кухне, и в гостиной, где всегда есть необходимость что-то прикрепить к стене – записки, стикеры, разные мелочи.

1Солевые 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.

Выбор за вами

В современном мире огромное разнообразие выбора строительного материала. С одной стороны, некоторые из перечисленных выше, применяются, для строительства панельного, плиточного, каркасного домов. Например, строительные блоки, дерево. С другой стороны, регулярно разрабатываются всё новые материалы, более прочные и современные.Такие, например, как биокирпич.

Но, чтобы решить, какой строительный материал подойдёт именно вам, нужно всё хорошо обдумать. Самое главное, определить, какие критерии для вас решающие. Это может быть, например, цена, внешний вид дома, монолитность здания, скорость постройки. Однако, важны и устойчивость к внешним воздействиям, усадка. Необходимы учёт внешней и внутренней отделки, экологичность материала. Учитывают климат, вид почвы, размер участка, сейсмологичность и другое.

Решать только вам. Желаем верного выбора, его скорейшего осуществления и комфортного проживания в доме своей мечты!    

Таблице соотношения стоимости материала и сроком возведения дома

Материал

Время возведения, дом площадью до 200 м2

Стоимость, $\м2

Кирпич

6 – 8 месяцев

75

Оцилиндрованное бревно

2 – 3 месяца

45

Профилированный брус

2 – 3 месяца

110

Каркасная технология

1 – 8 недель

45

Монолитная технология

6 -12 месяцев

50

Керамоблок

1 – 2 месяца

80

Газоблок

1 – 2 месяца

60

Шлакоблок

1 – 2 месяца

55

* Стоит понимать что в таблице приведены примерные цены сроком на 2016 год. Они могут отличатся в различных регионах. Материл или работа может изменится в цене со временем (именно поэтому цена указана в долларах).

Цена также зависит от толщины стен, таблица составлялась из расчета наиболее распространенной толщины кладки.

Износостойкие отделочные материалы

Износостойкие материалы – это искусственные напольные и стеновые покрытия, а также составы для отделки помещений. Наиболее популярные из них:

Виниловое покрытие

  • Линолеум – популярное и недорогое напольное покрытие, влагостойкое, прочное. Однако довольно быстро утрачивает внешние свойства, тускнеет и стирается. В сухих помещениях от времени может трескаться.
  • Резина – напольное покрытие для помещений с повышенной влажностью. Очень долговечное.
  • Виниловое покрытие – прочное и практичное покрытие для пола, основной недостаток – огнеопасность.
  • Искусственный камень – может заменить натуральный камень практически в любых отделочных целях. Может быть любых форм, цветов и размеров, правда, часто уступает натуральному камню по прочности и долговечности.

Какие есть материалы и какие лучше использовать

Дом из кирпича

Для строительства дома используют достаточно много материалов. Однако не все они прошли проверку временем и заслуживают внимания. Давайте рассмотрим только самые популярные, надежные и доступные для человека со средним достатком.

Кирпич

Керамический керпич

Самый распространенный материал для возведения стен, используемый как в частном строительстве так и при возведении многоэтажных домов. Его используют не одну сотню лет, поэтому технология кладки уже прошла все возможные проверки на качество. Но, любой материал имеет свои плюсы и минусы, Давайте их рассмотрим.

Достоинства

Недостатки

Долговечность и прочность

Большой вес материала

Универсальность в работе

Трудозатратен при кладке

Устойчивость к коррозии, плесени и грибку

Низкая теплоизоляция, необходимо утеплять дом

Инертность грызунам и насекомым

Высокая стоимость лицевого кирпича

Огнестойкость

Необходимость дополнительной отделки рядового

Посмотрев достоинства и недостатки вы уже можете определится подходит ли этот материал для вашей задачи и возможностей. Но, нужно также знать какие виды кирпича бывают.

Кладка рядового кирпича

По материалу изготовления кирпич делится на:

  • керамический (красный) – изготовлен из глины;
  • силикатный (белый) – изготовлен из извести и песка.

Красный кирпич делится на два вида по типу использования, это:

  • Рядовой – самый дешевый, предназначенный для кладки стен под дальнейшую отделку. Это основной строительный материал, где допускаются небольшие сколы, трещины или выбоины.
  • Лицевой – это кирпич без дефектов, предназначенный для наружной, иногда и внутренней, отделки стен. Он может быть различного цвета, с гладкой или декоративной лицевой частью. Стоит в несколько раз дороже рядового и требует умения для его укладки.

Силикатный кирпич

Силикатный считается универсальным, делится только по сорту, он может использоваться как с последующей отделкой так и без нее. Плотность у этого кирпича больше чем у керамического, но он более хрупкий. Недостатком является его низкая влагостойкость и теплоизоляционные качества. Кладка имеет менее привлекательный внешний вид.

Маркировка

Маркировка кирпича это буква “М” и число рядом (от 75 до 300). Это показатель нагрузки в килограммах на сантиметр квадратный, которую он должен выдерживать. Чем выше этот показатель, тем крепче материал, но и тяжелее.

  • Для фундамента и цоколя используют М150 или М175.
  • Для стен здания до 3 этажей М100 или М125.
  • Для стен здания  выше 3 этажей М150 или М175.

Марки с более высокой прочностью не используют в частном строительства, как правило это будут постройки, требующие повышенной прочности.

Для кладки кирпича используется цементный раствор или специальные готовые смеси. Это дополнительная статья расходов, которую обязательно нужно учитывать при выборе этого материала.

Каркасные термопанели

Если вам нужны недорогие строительные материалы для постройки дома, то стоит обратить внимание на каркасные термопанели. К плюсам этого материала относится низкая теплопроводность, относительная прочность и быстрая сборка

Минус – отсутствие натуральности.

Термопанели сегодня очень часто используют для отделки каркасно-панельных домов. Конструкция их состоит из экструзионного пенополистирола (в роли теплоизоляционной подложки) и клинкерной плитки. Высокие эксплуатационные свойства позволяют использовать термопанели при строительстве домов по канадским технологиям. К важнейшим характеристикам этого фасадного материала, которые обеспечили широкий спрос, безусловно, относится отсутствие поглощения влаги, низкая теплопроводность, высокая прочность на сжатие и удар, устойчивость к возгоранию и любому биологическому воздействию. Материал прост в монтаже и в дальнейшей эксплуатации.

Отделочные и строительные материалы для возведения стен дома должны соответствовать всем современным требованиям, тогда конструкция будет радовать хозяев долгие годы. Каркасные термопанели обеспечивают привлекательный, эстетичный, солидный внешний вид зданию. Именно по этой причине этот материал очень часто используют для строительства коттеджей. Фасад дома, выстроенного по канадской технологии, отделанный клинкерными панелями, имеет вид ровной, безупречной кирпичной кладки.

Если здание облицовано термопанелями, теплопотери сокращаются сразу на 30 %, все это благодаря подложке, которая состоит из экструзионного пенополистирола. Клинкерная плитка соединяется с утеплителем под высоким давлением сверхпрочным клеем. Тончайшая резка листового пенополистирола позволяет делать высококачественную плотную стыковку. Для того чтобы фасад приобрел законченный вид, дополнительно к основным панелям можно приобрести различные доборные элементы, чтобы аккуратно оформить углы.

Мы представили самые распространенные строительные материалы на современном рынке. Как и какой выбрать материал для строительства дома, отдать предпочтение цене, натуральности, эстетическим качествам или техническим характеристикам, решать вам самим.

Рулонный бетон – новый материал для строительства

Этот концепт разработали французские архитекторы и дизайнеры из Cutwork. На строительство такого дома понадобятся всего лишь одна сутки!

Макет дома из рулонного бетона

Для того, чтобы установить бетонную палатку, достаточно в раствор добавить всего лишь обычную воду. Дома поставляются на место возведения уже в готовом виде, их остается только смонтировать.

Простая сборка

Материал, с помощью которого возможно создать такой уникальный дом запатентован. Изначальная концепция студии – это построить комфортные дома для беженцев, в которых будет удобно жить. Но кто знает, куда может привести их задумка? Возможно, уже через пару лет дом на даче возможно будет возвести с нуля всего за один день.

Преимущества и недостатки домов из кирпича

Фасады, выполненные из кирпичного материала, имеют привлекательный внешний вид. Строгость и надежность, заметные невооруженным взглядом, зачастую становятся определяющим критерием выбора. Таким образом, этот вариант является одним из лучших. Оформление экстерьера здания с помощью кирпича, помимо визуальной презентабельности, имеет множество преимуществ.

Кирпич хорошо выглядит в традиционном загородном коттедже, сочетаясь с деревянными балками перекрытия или современной мансардой.

У многих людей возникает вопрос о том, что лучше: кирпичный или монолитный дом. Ответить на этот вопрос несложно, достаточно просто изучить преимущества обоих видов сооружений.

Одним из главных достоинств данного материала по праву считается его долговечность. Кирпичные постройки имеют богатую историю. Тот факт, что для возведения жилых домов до сих пор используется кирпич, доказывает, что этот материал обладает множеством достоинств. Подобные сооружения отличаются высокой устойчивостью к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды, таких как влага, солнце, ветер.

Кирпичные коттеджи хорошо переносят температурные колебания. Особенно это касается построек, в которых реализовано грамотное утепление. Резистентность к деформации также считается серьезным преимуществом кирпичных сооружений. Внутри таких домов не образуется плесень, а стены не подвергаются гниению как, например, деревянные конструкции.

Кирпичный дом — это выбор людей, желающих построить дом не на одно поколение.

Благодаря всем вышеперечисленным качествам такие сооружения могут простоять долгое время без возникновения необходимости в ремонте. Для изготовления кирпича применяется только природное сырье, поэтому он отличается высокой экологичностью. Данный материал не вызывает аллергии.

Из него выполняют не только жилые сооружения, но и хозяйственные постройки на участке. Для возведения забора также может использоваться кирпич. Дома такого типа огнеупорны, поэтому в них выше безопасность проживания.

Длительное время строительства — существенный недостаток кирпичного дома.

Применение кирпича позволяет воплотить в жизнь множество архитектурных замыслов. Существует несколько наиболее популярных стилистических направлений, в рамках которых возводятся подобные сооружения. Наглядно оценить преимущества данного материала помогут фото готовых построек.

Обратите внимание! Необязательно возводить все строение с помощью этого материала. Нередко его используют для украшения лицевой стороны здания. Фасады из кирпича смотрятся солидно и основательно

Фасады из кирпича смотрятся солидно и основательно.

Сооружения такого типа имеют и некоторые отрицательные стороны. Их также желательно изучить, поскольку это поможет определить целесообразность выбора данного материала.

Минимальное время строительства дома из кирпича составляет от 6 до 12 месяцев, а часто и значительно дольше.

Дома из бревна, бруса, деревянный каркас

Давайте не будем бездумно верить рекламе зданий из оцилиндрованного бревна и профилированного бруса, а трезво оценим их достоинства и недостатки. Никто не спорит, что древесина – материал экологичный, эстетичный и долговечный.

При этом следует знать, что достаточно теплый дом для постоянного проживания можно построить только из бревна диаметром не менее 40 сантиметров. Сегодня же стандартная толщина стен сруба составляет от 24 до 32 см, что не отвечает требованиям теплотехнических норм. Поэтому, чтобы не тратить существенные суммы на отопление, деревянный сруб необходимо дополнительно утеплить.

Стоимость 1м3 оцилиндрованного бревна, подготовленного для укладки, в 2016 году составляет от 7 000 до 10 000 рублей. Стоимость сухого профилированного бруса еще выше и стартует от 10 000 рублей за кубометр.

За клееный профилированный брус, дающий минимальную усадку и практически не подверженный короблению, продавцы просят от 22 до 26 тысяч рублей. Прогнозы специалистов рынка говорят о том, что в 2017 году ценового скачка на данный материал не ожидается.

Заканчивая краткий обзор материалов для возведения деревянных домов, следует сказать несколько слов про каркасную технологию.

Скоростной ее назвать сложно, поскольку степень заводской готовности здесь практически «нулевая». На объекте строители собирают каркас из отдельных брусьев и досок, тратя на это времени не меньше, чем каменщики на кладку блоков. Зато по показателям надежности и долговечности дом, построенный по каркасной технологии, мало чем уступает капитальным строениям из древесины.

С энергосбережением в таком жилье тоже нет никаких проблем. Толщину утеплителя заказчик может выбрать любую, не тратясь на работы по внешнему утеплению и отделке, как в случае блочного или срубового строительства.

Поскольку каркас никто не расценивает в кубах, то и нам придется сравнить стоимость 1м2 каркасной стены со стоимостью бревенчатой и брусовой.

Основные элементы каркаса – стойки, доска, минвата, пароизоляция, деревянный блокхаус или плита ЦСП (снаружи), гипсокартон или вагонка (внутри) считаются быстро и просто, составляя в сумме от 1 200 руб./м2.

При одинаковой теплоизолирующей способности деревянная стена каркасного дома получается дешевле блочной (каркас с минватой 150 мм против газобетонных блоков толщиной 40 см + минвата 5 см).

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.


Солевые блоки фото

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.

Натяжные потолки

Натяжной потолок – это туго натянутая на смонтированный каркас поливинилхлоридная пленка. Дополнительно её оборудуют осветительными приборами различной формы и конфигурации.

Натяжной потолок состоит их нескольких элементов:

  • ПВХ-полотно;
  • Осветительные приборы;
  • Каркас;
  • Декоративные багеты и заглушки.

Натяжные потолки имеют разный вид в зависимости от выбранного материала: одни напоминают зеркальную отполированную поверхность, другие – оштукатуренную плоскость.

Применяют следующие виды натяжных конструкций:

  • С лаковой фактурой: пользуется наибольшей популярностью из-за блестящей поверхности, хорошо отражающей свет и элементы интерьера комнаты;
  • С матовой фактурой: полная противоположность предыдущему виду – поверхность полностью поглощает свет; используется преимущественно в государственных учреждениях;
  • Сатиновая фактура: сочетает в себе лаковое покрытие и зернистую поверхность, в комнате получается мягкий рассеянный свет и красивые переливы;
  • Перфорированная фактура: при выключении света имитирует звездное ночное небо.

Производители постоянно предлагают новые виды фактур и множество оттенков натяжных потолков.

Плюсы пенобетонных конструкций

  • Благодаря низкому весу происходит уменьшение давления на фундамент.
  • Экономия в отделке. Достаточно обычной шпаклевки стен, штукатурка не обязательна.
  • Уменьшение трудоемкости. Один 15 кг пеноблок заменяет 20 кирпичей, общий вес которых равен 80 кг.
  • Ячеистые пенобетонные блоки имеют отличные звукоизоляционные свойства.
  • Такие строительные материалы заводы по производству кирпича производят в достаточных объемах. Популярность пеноблоков растет с каждым днем.
  • По экологичности данный материал напоминает дерево. В помещении поддерживается оптимальная влажность, стены дышат. В отличие от дерева, блоки не гниют, не горят, и не ржавеют, подобно металлу.
  • Пенобетон часто используется как теплоизолятор, он выдерживает высокую температуру (до +400 градусов).
  • Блоки очень легко обрабатываются при помощи обычных ручных инструментов.

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.

Новые стройматериалы для высоток

Одной из причин ограничения внедрения древесины в конструкции высотных строений видится незавершённое до конца тестирование подобных строительных систем на их эксплуатационные качества, в том числе прочность.

И вот совсем недавно (2016-2017 гг.) появилась новая архитекторская идея, где используются конструкционные стальные колонны и балки в ассоциации с композитным стройматериалом — кросс-шихтованной древесиной (CLT) и системой бетонных полов.

Именно такую конструкцию предложено внедрять в современных проектах зданий повышенной этажности.

Ассоциация бетона с древесиной, подкреплённая сталью, карбоном и эпоксидными смолами, обещает стать инновационным прорывом в области строительства небоскрёбов

Американский институт стальных конструкций (AISC) завершил исследования в области применения стальных и деревянных систем высотного строительства. В результате родился реальный конкурент традиционным схемам – новая система древесно-бетонных полов, специально предназначенная под высотные сооружения.

Композитные полы городских небоскрёбов

Сталь и древесина обладают естественными преимуществами и недостатками. Устойчивые структуры стремятся использовать минимальное количество материалов и минимизировать влияние углеродного следа.

Гибридные (композитные) структуры используют каждый материал там, где он наиболее эффективен, что снижает потребление стройматериалов в целом.

Структура композитного пола: 1 — укрепляющий слой; 2 — бетонный верхний слой; 3 — поперечные соединители композита; 4 — пятислойная кросс-шихтованная деревянная панель

Гибридный (композитный) подход часто является наиболее экономичным решением с точки зрения стоимости и последствий углеродного следа. Поэтому строительство деревянных конструкций комплексным (гибридным) решением может стать более выгодным.

Техническое примечание:

  • людьми,
  • производимыми продуктами,
  • промышленными организациями,
  • мероприятиями разного рода деятельности.

(Из определений UK Carbon Trust – Углеродный фонд Великобритании).

Исследования нового композитного стройматериала

Оценивая разные механизмы сдвиговых усилий соединений между верхним слоем бетона толщиной 57 – 60 мм и слоем кросс-шихтованной древесины толщиной 170 – 172 мм, американские исследователи остановились на применении перфорированного металла и эпоксидной смолы в качестве сцепки. Именно этот тандем, по мнению учёных, способствует достижению идеальных параметров по сдвиговым скольжениям.

Экспериментальная композитная панель для пола высотного здания. Из таких панелей собирается цельный проектный экземпляр. Этот стройматериал способен выдержать значительную нагрузку

Для тестирования была изготовлена полноразмерная композитная панель пола размерами 2,5 х 11 м. Образец нагружался массой, примерно 37 тонн, что в восемь раз выше проектной нагрузки. Таким образом, сила давления как возможный фактор ограничения применения композитного пола, не нашла места в исследовательском отчёте.

Структурная схема точки опоры: 1 — скрепляющий слой; 2 — верхний бетонный слой; 3 — колонна; поперечный соединитель композита; 5 — самонарезающий конструкционный винт; 6 — соединитель балки; 7 — пятислойная кросс-шихтованная панель; 8 — пятислойная кросс-шихтованная панель пола

Исключение составляет «обугливание» древесины в случае пожара, что резко снижает нагрузочные способности композитной бетонно-древесной конструкции полов высотных зданий.

Ограничения применения бетонно-древесного композита

Львиная доля исследований неизбежно порождает дополнительные вопросы именно в моменты изучения тестируемых образцов стройматериалов. Так и здесь, не обошлось без уточнения аналитических методов:

  • изучения составных систем пола на основе панелей CLT и бетона;
  • разработки руководящих принципов проектирования композитов;
  • разработки положений на гибридные системы пола бетон-дерево.

Всё это пока что остаётся без должного ответа и не позволяет без каких-либо ограничений использовать композитный бетонно-древесный стройматериал при строительстве высотных зданий.

Тем не менее, проект SOM «Деревянная башня», можно сказать, дал новую жизнь технологиям высотного строительства, предложив сооружение конструкций на базе стальной системы с внедрением композитной структуры пола.

Элементы новой технологии: 1 — стальная колонна; 2 — соединительная торцевая пластина; 3 — стальной луч наращивания; 4 — кросс прокатные напольные плиты; 5 — верхний бетонный слой; 6 — укрепляющий слой; 7 — крепления композита

Чтобы не быть голословными, исследователи разработали эталонный проект девятиэтажной башни, которая недавно была возведена в Калифорнии.