Fereastra - Portal de afaceri - revista de specialitate pentru furnizorii de sisteme si producatorii de tamplarie din PVC, Aluminiu si lemn stratificat cu geam termoizolant. Aici gasiti informatii utile despre: ferestre, usi, pereti cortina, termopane, geam termopan, etc.

In general, un material bioreceptiv este definit prin capacitatea de a permite dezvoltarea pe suprafata sa a unui continut biologic (de tip biofilm), fara ca proprietatile fizico-chimice intrinseci ale suportului sa fie afectate. Daca un beton de acest tip ar putea fi integrat intr-o fatada a cladirii, aceasta ar facilita crearea de suprafete verticale verzi care sa nu mai necesite sisteme tehnice suplimentare de intretinere. Cercetarile derulate pana in prezent au permis formularea unui amestec de beton bioreceptiv promitator, pasul urmator fiind reprezentat de dezvoltarea conceptului prin utilizarea amestecului obtinut anterior pentru a crea un prototip de panou de fatada, care sa aiba capacitatea de a directiona locul in care are loc cresterea biologica. Din punct de vedere tehnic, solutia se poate obtine prin combinarea unor materiale pe baza de ciment in acelasi panou, printr-un proces de turnare in doua etape. Ulterior, pe suprafata astfel construita este dezvoltat un biofilm - proces care are loc intr-un interval de doua saptamani, in conditii optime de crestere. Problema care mai ramane de solutionat este aceea a supravietuirii ulterioare a masei biologice.

 

Urbanizarea accelerata si diminuarea asociata a spatiilor verzi, in combinatie cu schimbarile climatice, a dus in ultimii ani la aparitia unor probleme reale in orase, caracterizate mai ales prin pierderea biodiversitatii, cresterea stresului termic, accelerarea poluarii aerului etc. Toate cele mentionate anterior justifica preocuparile specialistilor pentru asigurarea sanatatii fizice si mentale a populatiei, in special prin salvgardarea aspectelor de natura ecologica. In demersul de a creste aportul de plante naturale in mediul urban, utilizarea acoperisurilor si fatadelor verzi a devenit o solutie tot mai frecvent adoptata de arhitecti. S-a descoperit, de exemplu, ca astfel de structuri au un rol pozitiv in reducerea temperaturii suprafetei cladirilor, captarea componentelor poluante prezente in aer, cresterea biodiversitatii si sechestrarea carbonului. Riscul este legat insa de costurile suplimentare atat pentru constructie, cat si pentru intretinere, dublat de cerintele structurale mai stricte vizand cladirile de care sunt atasate. In acest context deosebit de complex, tipologia fatadelor bazate pe principiul bioreceptivitatii a inceput sa castige din ce in ce mai mult teren. Termenul desemna initial aptitudinea unui material de a fi colonizat de unul sau mai multe grupuri de organisme vii, fara a suferi in mod necesar vreo biodeteriorare. Daca pe o suprafata a cladirii s-ar aplica un asemenea material, teoretic sansele de a obtine o suprafata verde ar fi maxime. In general, biofilmele constau din bacterii, alge, ciuperci, licheni si muschi. Ele pot supravietui in aproape toate tipologiile naturale de mediu, cu conditia ca substratul pe care cresc sa fie cel potrivit. In mod diferit fata de fatadele verzi traditionale, procesele au loc fara a necesita sisteme tehnice suplimentare sau intretinere, deschizand astfel posibilitatea de a crea anvelope de cladiri verzi cu costuri reduse si energie incorporata. Principala provocare ramane cea a materialului insusi. Principalele cerinte pentru cresterea biologica sunt reprezentate de o asigurare a pH-ului substratului sub 10, o rugozitate suficienta a suprafetei pentru a proteja biofilmul de influentele mediului, o capacitate mare de absorbtie a apei si retinere a sa in substrat, respectiv si o prezenta masiva nutrientilor, in special fosfor. Daca respectivele conditii sunt indeplinite folosind materiale si metode obisnuite, atunci ar putea constitui baza pentru un amestec de beton bioreceptiv, care sa fie utilizat pe scara larga. 

 

Cunostintele ecologice aferente colonizarii substraturilor pietroase prin biofilme au fost folosite pentru a dezvolta si testa mai multe amestecuri de beton bioreceptive, ceea ce a dus in final la formularea unei solutii potrivite scopului declarat. Concret, cimentul pe baza de zgura de furnal a fost folosit pentru a scadea pH-ul betonului, la care s-a adaugat argila expandata zdrobita (CEC) si un continut relativ ridicat de ciment de apa (WCF) pentru a imbunatati porozitatea si, prin urmare, absorbtia de apa a betonului. Pentru cresterea continutului de fosfor s-a utilizat cenusa de oase. Cu toate acestea, chiar dupa dezvoltarea unui substrat bioreceptiv adecvat, s-a constatat ca produsul necesita o dezvoltare suplimentara pentru a fi utilizat pe fatada unei cladiri. In forma sa initiala, cresterea este necontrolata si are loc pe intreaga suprafata, ceea ce induce anumite probleme. De asemenea, datorita porozitatii sale mari, este de asteptat ca amestecul sa prezinte o rezistenta scazuta la compresiune si o susceptibilitate crescuta la deteriorarea prin procesul repetat de inghet - dezghet. In plus, susceptibilitatea mare de carbonatare a sistemului, desi pozitiva pentru cresterea biologica, reduce pH-ul betonului, indepartand stratul de protectie pasiv, care este de obicei prezent in jurul barelor de armare din otel, ceea ce le face vulnerabile la coroziune. Acestea sunt motivele pentru care utilizarea amestecului de beton bioreceptiv formulat nu poate fi recomandata in aplicatii structurale sau in alte aplicatii critice.

 

Ca atare, un punct actual de interes este cel de investigare a modului in care betonul bioreceptiv poate fi utilizat pentru a crea un panou de fatada, caracterizat prin capacitatea de a controla locul in care are loc cresterea biologica. Pentru aceasta, a fost ales un sistem de panouri, care asigura proprietatea de a decupla partea exterioara a fatadei de structura portanta, eliminand una dintre constrangerile betonului bioreceptiv si permitand mai multa flexibilitate de proiectare. Elementele de baza sunt fabricate folosind metode existente si materiale de constructie obisnuite. Pentru a face panoul fezabil din punct de vedere economic si practic, utilizarea metodelor si materialelor exotice ar trebui redusa la minimum, deoarece acestea ar creste semnificativ costul si complexitatea designului. O alta conditie importanta este cea a directionarii cresterii biologice. Biofilmul folosit a fost de tip lichid, dezvoltat pe baza unui produs existent, pastrat intr-un stimulent special de crestere, in conditii foarte stricte de temperatura si umiditate relativa a aerului. Progresul cresterii a fost inregistrat pe tot parcursul experimentului. S-a constatat faptul ca o modalitate recomandabila de a directiona cresterea biologica este de a face unele parti ale panoului de fatada sa fie ospitaliere si altele, dimpotriva, improprii dezvoltarii. Avand in vedere ca o conditie esentiala a fotosintezei este constituita de prezenta luminii, schimbarea conditiilor de iluminare pe suprafata betonului s-a dovedit a fi, la prima vedere, o modalitate relativ simpla de a obtine conditii diferite pentru microorganisme. Practic, daca s-ar putea crea o parte bioreceptiva a panoului expusa la soare, care sa umbreasca zona nebioreceptiva a panoului, s-ar limita radatia activa fotosintetic. Limita aceste solutii este reprezentata de faptul ca o serie de microorganisme se pot dezvolta si in conditii improprii de iluminare. O alta propunere a fost restrictionarea nutrientilor in anumite parti ale panoului. Masura este fezabila pana la un anumit punct, definit de pragul dincolo de care nu se mai poate controla aportul respectiv, din cauza prezentei nutrientilor in aer. Prin crearea unor suprafete netede ar putea fi limitat aportul substantelor hranitoare de pe suport in cazul organismelor heterotrofe, ceea ce nu constituie o solutie pentru cele autotrofe (alge, cianobacterii) care se pot hrani din aer. O solutie de compromis ar fi aceea ca limitarea accesului la nutrienti sa fie combinata cu alte masuri, cum ar fi, de exemplu, crearea unor bariere care sa reduca la maximum aportul de apa. Metoda folosita este destul de simpla si rezida in scaderea porozitatii suportului (posibila din punct de vedere tehnic prin folosirea limitata a retarderului de suprafata). In ceea ce priveste amestecul de beton non-bioreceptiv, acesta trebuie sa prezinte proprietati diametral opuse, fiind recomandata solutia ultraperformanta UHPC. Dezvoltata pentru a creste rezistenta si durabilitatea betonului, proprietatile sale ar trebui sa o faca extrem de eficienta ca beton care inhiba cresterea biologica. Structura panoului trebuie realizeaza prin utilizarea celor doua tipuri de beton pe toata adancimea sa. 

 

In final, scopul este acela de a identifica modul cel mai recomandat in care betonul bioreceptiv poate fi utilizat in fatada unei cladiri. S-a demonstrat ca acest lucru este posibil prin combinarea inteligenta a celor doua tipuri de beton descrise anterior, cercetarile de laborator aratand ca prin metoda respectiva se poate obtine directionarea cresterii biologice, permitand simultan mai multa flexibilitate de proiectare. Prin eforturi sustinute ale unor specialisti din domeniu s-a reusit astfel crearea unui prototip de panou folosind liniile directoare de proiectare si productie propuse, care si-a probat capacitatea de a furniza proprietatile necesare in materie de bioreceptivitate, fiind creat exclusiv pe baza unor materii prime si materiale uzuale in domeniul constructiilor. Rezultate testelor de crestere ealizate pana in prezent indica fara putinta de tagada faptul ca prototipurile astfel dezvoltate pot sta la baza unei aplicatii de fatada din beton bioreceptiv. Concluzia principala este aceea ca sistemul fatadelor din aceasta categorie este deja o alternativa viabila la fatadele verzi folosite in prezent in dezvoltarile arhitecturale. Probabil ca descoperirea cea mai importanta este legata de faptul ca evolutia biologica poate fi directionata prin utilizarea betonului bioreceptiv si a celui ultraperformant UHPC in cadrul aceluiasi panou. Rezultatele obtinute mai arata, de asemenea, ca timpul necesar pentru dezvoltarea initiala a biofilmului este relativ scurt si poate ajunge pana la 14 zile, daca este aplicat suficient material de tip biofilm la inceputul perioadei initiale de crestere. Desigur, cercetari suplimentare mai sunt necesare pana la definitivarea unui model ce ar putea fi fabricat pe scara industriala, avand in vedere faptul ca inca nu s-a testat suficient de mult ritmul de dezvoltare a stratului biologic in conditii reale de clima.