Древесно-полимерные композитные материалы означают переворот в технологии строительства

Древесно-полимерные композитные материалы означают переворот в технологии строительства

Новые древесно-полимерные композитные материалы позволяют производить легкие, прочные и легко формируемые строительные компоненты, а также целые конструктивные системы. По оценке профессора материаловедения финляндского технического университета в Тампере Юрки Вуоринена, активная разработка новых строительных материалов в ближайшем будущем приведет к значительным изменениям в сфере строительства.

 

Новые древесно-полимерные композитные материалы позволяют производить легкие, прочные и легко формируемые строительные компоненты, а также целые конструктивные системы. По оценке профессора материаловедения финляндского технического университета в Тампере Юрки Вуоринена, активная разработка новых строительных материалов в ближайшем будущем приведет к значительным изменениям в сфере строительства.

 – Древесина как материал имеет много возможностей для применения, тогда как древесно-полимерные композитные материалы обладают гораздо лучшей пластичностью и способностью к формованию. Это свойство позволяет использовать их в сложных конструкциях в гораздо расширенном диапазоне по сравнению с древесиной, и благодаря этому, открывает совершенно новые, великолепные возможности в архитектуре. Например, из древесно-полимерных композитов можно изготовлять гнутые арочные конструкции путем формовки прессованием, без трат на сложные операции по деревообработке, такие как распил или склеивание, рассказывает Юрки Вуоринен.

По словам Юрки Вуоринена, современные технологии материалов позволяют изготовлять легкие и, при необходимости, оперативно перестраиваемые конструкции и строительные решения. - Сейчас мы, например, занимаемся разработкой систем массовой кастомизации с использованием печатных технологий 3D с целью производства сложных строительных элементов на основе материалов из целлюлозы для нужд сфер архитектуры и строительства. Это позволит развить экономичное массовое производство, например, в случае замены изношенных частей на новые при ремонте ценнейших старинных зданий.

– Например, при необходимости замены изношенных элементов реставрируемых зданий, новые элементы можно воспроизвести из древесно-полимерных композитных материалов очень недорого. Вряд ли кто-либо смог бы вновь построить Версальский дворец, используя прежние методы строительства, тогда как новейшие древесно-полимерные композиты и способы их обработки предлагают для этого великолепные возможности, говорит Юрки Вуоринен.

Новые легко формируемые материалы из древесины

– В строительстве важнейшими свойствами материалов являются их масса, способность к быстрому трансформированию и хорошая пластичность. С помощью новых материалов новая технология позволяет производить изменения конструкций дома при изменениях в жизни жильцов. – описывает Юрки Вуоринен. Во время проведения разработок новых материалов строительная промышленность должна принимать во внимание насущные общественные мегатренды, например, потребности стареющей части населения.

Профессор Юрки Вуоринен считает древесину, укрепленную полимерами великолепным материалом с высокой пластичностью, который можно использовать, например, в производстве строительных элементов, в автомобильной промышленности, а также в изготовлении музыкальных инструментов. В материаловедении древесина считается прежде всего сырьем, из которого можно производить новые материалы и заменять ими старые, например, различные виды пластмасс.

– Из древесины можно производить новые материалы, имеющие совершенно новые свойства, например, высокую обрабатываемость. Древесину можно использовать, например, в качестве материала-наполнителя или укрепителя в смеси с пластиком, - говорит профессор Вуоринен. При дополнительной обработке  из этого дешевого материала можно изготовлять множество различных видов продукции, в том числе для нужд строительной промышленности. Одновременно с тем, что мы можем производить очень легкие и прочные конструкции, древесина, со своей стороны, придает конструкциям и элементам живую и теплую атмосферу.

Утилизируемость - признак материалов будущего

При разработках новых видов материалов всегда тщательно исследуется наличие в них «умных» свойств. – В материалы, произведенные на органическое основе можно добавить «умные» свойства и обеспечить управляемость этими свойствами материалов, например, путем установки датчиков. Функциональный материал будущего, произведенный  на основе древесины, сможет раскрываться наподобие шишки хвойного дерева при изменении температурного режима или уровня влажности. При солнечной погоде стенные конструкции способны раскрываться для восприятия тепла, а к ночи принимать исходную форму. Здание из «умных» материалов сможет даже проветривать само себя. Людям остается только научиться у природы биомиметике - копированию уникальных функций и процессов живых организмов для применения этих технологий при разработке и создании продукции, - описывает Юрки Вуоринен.

– Не стоит мусорить в собственном жилище и вокруг него. Процесс строительства должен быть таким, чтобы не загрязнять окружающую среду и не вредить ей не только при строительстве, но также и при эксплуатации здания и при его утилизации. Асбест – поучительный пример тому, как люди умеют строить из совершенно неподходящих материалов.

Профессор Вуоринен напоминает, что долгий процесс эволюции человеческого жилища не закончен и в наши дни. – Психологически весь опыт проживания людей тесно связан с деревом. Стремление жить в деревянном жилище глубоко укоренилось в нас и объясняется тем, что в течение долгой истории эволюции дерево всегда воспринималось человеком как живой, безопасный и теплый материал. По сравнению с историей строительства из дерева, бетонное строительство очень молодо. В этом отчасти кроются новые возможности древесины в строительстве.

По мнению Юрки Вуоринена, не всякий материал можно с уверенностью назвать материалом будущего. – Материал будущего должен быть энергоэффективным и легко утилизируемым, а также в качестве строительного материала он должен обеспечивать людям безопасное и достойное проживание. Мы не можем транжирить материалы впустую, и поэтому, стремимся способствовать использованию таких материалов, которые можно в последствии утилизировать. Конкурентоспособность материалов будет в будущем определяться их утилизируемостью, - подчеркивает профессор Вуоринен.

Архитектурное бюро: Artikkelipalvelu Markku Laukkanen

Дополнительная информация: Юрки Вуоринен, 040 849 0110, jyrki.vuorinen@tut.fi