Danas treba proceniti uticaj zgrada na životnu sredinu, ne samo u odnosu na energiju koja se troši njihovom upotrebom, već i u odnosu na materijale od kojih su napravljene. „Sindrom bolesnih zgrada“ (SBS) se povećava, što znači da su glavni zdravstveni problemi povezani sa hemijskim zagađivačima iz unutrašnjih izvora kao što su građevinski materijali, neadekvatna ventilacija, prekomerna upotreba grejanja, kao i ventilacija ili klimatizacija i isparljiva organska jedinjenja. Da bi se rešilo ovo pitanje, proučavane su metode ispitivanja zelenih građevinskih elemenata izrađenih od džinovske trske (Arundo donak) i aglomeratne plute – koji su dva tipična prirodna materijala mediteranskog područja.
Zašto su nam potrebne zelene zgrade?
U celom svetu su zgrade odgovorne za približno 1/3 emisije stakleničkih gasova i troše oko 40% resursa (Program Ujedinjenih nacija za životnu sredinu (UNEP, 2016.). Nažalost, zagađenje zgrada ne odnosi se samo na spoljno okruženje već i na onaj unutrašnji i utiče na naše zdravlje i život.
Zahtev za više zelenih građevinskih elemenata razvija se širom sveta i tokom poslednjih nekoliko godina ljudi su sve više zabrinuti zbog kvaliteta života u zgradama. S druge strane, „Sindrom bolesnih zgrada (SBS) nastavlja da se povećava. Izolacijski građevinski materijali imaju relevantnu ulogu u SBS-u za kapacitet, ne samo da ograniče upotrebu grejanja, ventilacije i klimatizacije, već i da ograniče emisija zagađivača unutar građevinskog okruženja. Odlaganje zgrada moglo bi imati još jedan ozbiljan uticaj na životnu sredinu, jer ako građevinski materijali postanu otpad, teško ih je odložiti. Međutim, kada su građevinski materijali prirodni ili su izvedeni iz organskih materijala, odlaganje ne bi predstavljalo kritičan izvor zagađenja životne sredine.Nažalost, danas većina korišćenih izolacionih materijala potiče od mineralne vune (52% tržišnog udela) i plastike (41%), dok je samo mali deo prirodan. da bi pravilna upotreba prirodnih materijala kao izolacije za zgrade mogla dati puno prednosti kao što su:
• niža energija potrebna za proizvodnju zelenih građevinskih elemenata
• niža energija za kontrolu unutrašnje temperature okoline
• bolje blagostanje i komfor za stanare zgrade
• manji uticaj na životnu sredinu tokom faza upotrebe i odlaganja
• Hvatanje životne sredine CO2
Srećom, predloženo je inovativno rešenje za nove, zelene građevinske komponente, koje poboljšava performanse Arundo donak L.
Performanse Arundo donaka kao zelenog građevinskog elementa
Posle zemljotresa 1908. godine u južnom delu Kalabrije, da bi se iskoristila mala težina vrela, džinovska trska je korišćena za zidove šupljina u rekonstrukciji mnogih zgrada i preuređenja (Barreca, 2012). U nekoliko zemalja mediteranskog područja, džinovska trska se takođe koristila sa gipsom u nekim strukturnim elementima (podne ploče i krovne ploče) do oko 1960. godine, posebno u seoskim zgradama, ali i u nekim zgradama u gradu. Možemo ih pronaći u elementima enterijera, kao i u spoljašnjosti pod pokrivačem (vidi se dole), ali uvek sa štapom zaštićenim od vode.
Soliman (2009) je otkrio da je srednja vrednost vlage biljke džinovske trske nakon sečenja i prirodnog sušenja tokom 3 meseca iznosila 12,11%, a srednja vrednost za upijanje vode 52,6% nakon 24 sata uronjenja u vodu na sobnoj temperaturi ot 23 ° C. Autor je izmerio mehanička svojstva 21 uzorka stabljika i dobio srednju vrednost čvrstoće na savijanje od 132,5 N / cm − 2 (Njutna / kvadratni centimetar), srednju vrednost čvrstoće na pritisak 67,8 N / cm − 2 i srednja vrednost čvrstoće ležaja od 27,2 N / cm − 2. Štaviše, otkrio je da se postavljanjem dva sloja džinovske trske debljine 4 cm okomito na svaku drugu, može postići najbolja vrednost toplotne izolacije.
Glavni problem mediteranskog stanovanja je izolacija unutrašnjeg okruženja od visoke temperature. Da bi se postigao ovaj cilj, upotreba samo materijala sa visokom toplotnom otpornošću nije dovoljna, već je takođe potrebno dizajnirati i izraditi efikasna rešenja komponenata za otkrivanje i optimizaciju toplotnih svojstava materijala.
Barreca i Fichera (2013) predložili su novo rešenje za izgradnju termički efikasnih zidnih pregrada u mediteranskim oblastima. Njihova studija analizirala je zid zida šupljine napravljen od drvenog kostura na kome su fiksirana dva dvostruko ukrštena sloja džinovskih stabljika trske. Panel je obostrano završen sa dva sloja cementnog maltera od po 1 cm. Dva dvostruka sloja džinovskih stabljika trske formirala su unutrašnji vazdušni prostor od oko 20 cm kroz rupe, smeštene na vrhu i na dnu panela. Šupljina je zatim povezana sa spoljnim okruženjem da bi se stvorio uzlazni tok pod nazivom „efekat dimnjaka“. Autori su izvršili stacionarnu termičku analizu kako bi procenili prenos toplote kroz ploču.
Da bi se procenile energetske performanse predloženih inovativnih zidova, sprovedena je dinamička termička analiza hipotetične jednosobne mediteranske kuće sa tri različita zidna rešenja. Izvršen je programom simulacije energije zgrade za modeliranje potrošnje energije za grejanje i hlađenje unutrašnjeg okruženja kuće (Barreca i sar., 2017). Prvo analizirano rešenje prikazali su tipični mediteranski zidovi od opeke, drugi predloženi zidovi u aglomerisanoj pluti i treći predloženi zidovi u gigantskoj trsci. Analizirana hipotetička kuća nalazila se u Ređo Kalabriji, gradu na jugu Italije.
Analizirana kuća imala je pravilni plan dimenzija 12 × 6m na površini od 72m-2 i visini od 3 m ispod krovne strehe. Unutrašnja temperatura, za procenu energetskih performansi, održavala se u rasponu između 18-25 ° C. Za tri različita zidna rešenja rezultat je mesečne energije za zagrevanje i hlađenje unutrašnjeg okruženja neophodnog za održavanje temperature u fiksnom opsegu.
Rezultati i zaključak
Ukupna godišnja potreba za energijom za grejanje i hlađenje sledeće kuće bila je: 4154kVh za zidove od opeke, 1028kVh za zidove od aglomerirane plute i 1807kVh za zidove od džinovske trske. Uštede nisu samo ekonomske već i ekološke. Takođe je istaknuto da je godišnja procenjena proizvodnja CO2 za grejanje i hlađenje sledećih kuća bila: 2517 kg za zidove od opeke, 623 kg za zidove od aglomerirane plute i 1905 kg za zidove od gigantske trske.
Ovi prirodni materijali imaju odlične performanse toplotne izolacije. Njihova primena omogućava značajnu uštedu energije i posledično niže emisije CO2 u životnu sredinu za unutrašnju kontrolu klime i za udobnost i zdravlje putnika. Studija je zaključila da dinamička termička analiza izvedena za kuće sa predloženim zidovima naglašava bolje ekološke performanse zgrada sa aglomerisanom plutom i sa gigantskim zidovima od trske, a ne od zidova od opeke. U stvari, proizvodnja CO2 za unutrašnju termičku kontrolu kuće sa ogromnim zidovima od trske je manja od ½, a za kuću sa aglomerisanim zidovima od plute manja od ¼ u poređenju sa kućom od cigle.
Lako recikliranje ovih prirodnih materijala na kraju životnog ciklusa zgrada ne zahteva puno energije ili rada, a reciklirani materijal mogao bi se koristiti u drugim primenama, na primer za pakovanje, kao medij za rast biljaka, mešajući ga sa beton koji će omogućiti da postane lakši.
Efekti odloženog otpada na životnu sredinu su niži od ostalih građevinskih materijala. Divovska trska je biološki razgradiv materijal i može se spaliti da bi se proizvela toplotna energija. U poljoprivredi je pluta dobar materijal za poboljšanje performansi useva, kao što je poboljšanje razmene vazduha i kontrole vlažnosti.
Zahvaljujući istraživanju, prirodni materijali mogli bi se koristiti na bolji način nego nekada, uz predlog tradicionalnih arhitektonskih principa.
Za više informacija o Arundo donak, posetite našu veb stranicu!
