Kvalita našeho zastavěného prostředí je klíčovým faktorem pro skutečně udržitelnou společnost. To zahrnuje vysoce kvalitní, ale cenově dostupný životní a pracovní prostor, sítě pro přepravu osob a zboží a spolehlivou distribuci energie, vody a informací. Podstatné je také to, jaké materiály použijeme pro výstavbu, ale i způsob, jakým budovy využijeme na konci životního cyklu – proto se čím dál častěji hovoří o modularitě jako o způsobu stavitelství budoucnosti.

Inspirací je švýcarská organizace Empa, která se zabývá výzkumem zastavěného prostředí a testování provádí na různých úrovních, počínaje vývojem nových funkčních materiálů až po návrh pokročilých systémů a jejich integraci do budov a konstrukcí. V ještě větším měřítku se také dívá na celé čtvrti a dokonce i města a jejich interakci s prostředím. Klíčovými výzvami na všech úrovních, které Empa řeší, je minimalizace ekologické stopy při současném zajištění vysoké úrovně pohodlí a bezpečnosti pro uživatele. Výzkumné aktivity pro zaručení udržitelného zastavěného prostředí jsou organizovány v různých modulech:

Výzkum a vývoj multifunkčních materiálů a výrobních procesů pro stavebnictví má ve společnosti Empa dlouholetou a úspěšnou tradici a do budoucna zůstane jedním z našich hlavních cílů. Výzkum se zaměřuje jak na zlepšování konvenčních materiálů a aplikací, tak na vývoj nových materiálů a technologií. Jedním z hlavních cílů těchto snah je snížení ekologické stopy stavebnictví a stavebnictví při současném zachování funkčního a spolehlivého zastavěného prostředí.

Příkladem takového přístupu je zlepšení vlastností materiálů na bázi dřeva, jako je zpomalení hoření, rozměrová stálost, biologická odolnost, odolnost vůči vodě nebo UV záření.

Materiály na bázi dřeva s vylepšenými vlastnostmi nabízejí nové možnosti použití. Zdroj: Empa

Další významnou aktivitou v modulu Materiály & Procesy je vývoj inovativních technologií předpínání pro konstrukční beton. Toho lze dosáhnout pomocí nově vyvinuté techniky předpínání nekovových výztuží (např. polymery vyztužené uhlíkovými vlákny, CFRP) expandovanými vysokohodnotnými betony. Tato metoda, tzv. chemické předpětí nebo samopředpětí, umožňuje předpínat beton bez jakýchkoliv externích předpínacích zařízení nebo kotvení. Nabízí tak efektivnější využití betonových prefabrikátů a zároveň je ve srovnání s tradičním vnějším předpínáním pracovně i nákladově efektivnější.

Další kroky na cestě k lepší udržitelnosti stavebního průmyslu představují drastické snížení cementového slínku v betonu použitím kombinací alternativních, ekologičtějších pojiv, minerálních přísad a plniv.

Další důraz je kladen na recyklované, znovu použité, okrajové a alternativní stavební materiály. Recyklace má například velký ekologický potenciál a potenciál pro úsporu nákladů na vozovkách; zde se Empa zaměřuje na dosažení vyšší trvanlivosti recyklovaných vozovek.

Výzkum a vývoj materiálů a procesů se provádí na různých úrovních: od základních studií v mikrostrukturálním měřítku až po vývoj technologických procesů. Ve všech krocích je experimentální výzkum silně podporován modelováním.

Díky nové technologii chemického předpětí v kombinaci s neželeznou výztuží (CFRP) jsou k dispozici štíhlé betonové prvky s vynikajícím poměrem pevnosti k hmotnosti a trvanlivostí. Zdroj: Empa
Dvouosý obloukový most bez oceli předpjatý uhlíkovými vlákny vyrobený z lepeného vrstveného dřeva a polymeru vyztuženého skleněnými vlákny (GFRP) v kampusu Empa v Dübendorfu, Zdroj: Empa

A jak to vše souvisí s cirkulární ekonomikou?

Ve svém sdělení z března 2020 o „Novém akčním plánu pro cirkulární ekonomiku“ Evropská komise uvedla, že k dosažení svých ambicí bude Evropa muset urychlit přechod k modelu regenerativního růstu. Ústřední myšlenkou tohoto modelu je vrátit planetě více, než se vezme, a pokročit směrem k udržení spotřeby zdrojů v rámci planetárních hranic. To vyžaduje snížení spotřeby a zdvojnásobení míry cirkulárního využití materiálů v nadcházejícím desetiletí. Toto politické chápání cirkulární ekonomiky je do značné míry v souladu s vědeckým pohledem společnosti Empa na tuto problematiku – pohledem, který je založen na integrativním, kaskádovém přístupu založeném na zdrojích zaměřeném na ekologicky udržitelnou a společensky prospěšnou ekonomiku.

Pro oblast trvale udržitelného zastavěného prostředí je třeba vzít v úvahu následující body:

  • Stavební materiály jsou vyráběny v množstvích převyšujících všechny ostatní oblasti použití.
  • Fáze výstavby budovy z velké části určuje její skutečnou provozní fázi (jako je spotřeba energie nebo její flexibilita při používání).
  • Budovy, a tím i zásoby souvisejících materiálů, zůstávají v provozu po celá desetiletí a vytvářejí nové typy potenciálních městských dolů, které je třeba identifikovat a komunikovat komplexním způsobem, aby bylo možné účinné opětovné použití v jiném cyklu.
  • Aplikace vhodných metod a indikátorů na různých rozhraních mezi produkty, systémy a souvisejícími technologiemi, zejména měření jejich potenciálu pro větší cirkularitu a jejich umístění s ohledem na planetární hranice, nám umožní učinit krok směrem k udržitelnější společnosti.

Článek je přeložen z originálního zdroje – stránek organizace Empa.

Cílem INCIEN je na portálu Zajímej se představovat inovativní principy využití prvků cirkularity v praxi a pomáhat tak informovanosti, osvětě i propojování se zahraničními partnery. Pro aktivní podporu těchto pilířů doporučujeme čtenářům zapojení i do naší komunity – Českého cirkulárního hotspotu. V rámci informovanosti členů vydáváme pravidelný přehled nejzajímavějších informací, studií, příležitostí pro byznys, uplatnění i rozvoj výzkumu a dalších oblastí pro cirkulární ekonomiku.

.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here