Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

W przyszłej dekadzie powstaną drapacze chmur z... drewna?

Recommended Posts

Grupa naukowców skupiona w Centre for Natural Material Innovation działającym na Wydziale Architektury Uniwersytetu w Cambridge twierdzi, że w ciągu 10 lat powstanie pierwszy drapacz chmur z... drewna. Architekci, biochemicy, chemicy, matematycy i inżynierowie uważają, że już wkrótce będziemy świadkami pierwszego wielkiego przełomu w strukturze budowli od czasu wynalezienia przed 150 laty wzmocnionego betonu i stali konstrukcyjnej.

Do czasu pojawienia się CLT (drewno klejone warstwowo i krzyżowo) nie istniał materiał konstrukcyjny porównywalny ze stalą i wzmacnianym betonem. Jeśli chcieliśmy budować miasta i drapacze chmur, musieliśmy decydować się na te materiały z ich dobrymi i złymi stronami. Beton jest pięciokrotnie cięższy od drewna, co oznacza konieczność budowy bardziej masywnych fundamentów oraz podnosi koszty transportu. Produkcja betonu jest jednym z największych źródeł zanieczyszczenia atmosfery dwutlenkiem węgla i zużywa olbrzymie ilości zasobów. Beton jest – zaraz po wodzie – najczęściej używanym materiałem. Tearz mamy alternatywę i jest ona oparta na roślinach, mówi główny autor badań, doktor Michael Ramage.

Wiele grup naukowych pracuje nad rozwiązaniami pozwalającymi zastąpić beton drewnem. Uczeni z Cambridge wierzą, że będą pierwszymi, którzy stworzą drewniany drapacz chmur.

W samej tylko Anglii przez następnych 12 lat musi powstawać 340 000 nowych domów i mieszkań. Beton to materiał nieodnawialny. Ale drewno to jedyny materiał budowlany, który możemy hodować i którego wykorzystanie pozwala na pochłanianie dwutlenku węgla. Każda tona drewna wycofuje z atmosfery 1,8 tony dwutlenku węgla. Gdy sobie to przeliczymy, to możemy stwierdzić, że jeśli wszystkie nowe domy w Anglii byłyby budowane z drewna, to przechwycilibyśmy tyle CO2 ile jest wytwarzane przez 850 000 osób w ciągu 10 lat, stwierdza uczony.

Oczywiście zastosowanie drewna jako głównego materiału konstrukcyjnego wymagałoby odpowiedniej gospodarki leśnej. Jednak, jak przekonuje Ramage, jest to do osiągnięcia. Już teraz uprawiane w sposób zrównoważony europejskie lasy wytwarzają tyle drewna, że w ciągu 7 sekund powstaje materiał potrzebny do wybudowania mieszkania z 3 sypialniami, a w ciągu 4 godzin rośnie ilość drewna wystarczająca do zbudowania 300-metrowego drapacza chmur. Lasy Kanady mogą zapewnić materiał do zbudowania domów dla miliarda ludzi, a przyrost materiału jest szybszy niż wycinka pod budowę domów, stwierdza naukowiec.

Warto też przypomnieć, że w Kanadzie wybudowano już 18-piętrowy budynek skonstruowany w większości z drewna, a naukowcy uzyskali drewno mocniejsze od stali.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Drewno zostało porzucone na rzecz cegieł przez pożary. W Angli (i pewnie nie tylko) nawet były przepisy jak głęboko ma być wpuszczona drewniana framuga okna aby zmniejszyć ryzyko przenoszenia się pożaru z domu na dom.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Generalnie ciekawy pomysł, słyszałem już o tym jakiś czas temu. Ciekawe jak to się rozwinie. Zastanawia mnie jednak jak sprawa wygląda z tymi klejami. Na taki drapacz chmur zostałoby zużyte chyba mnóstwo kleju - z czego ten klej jest? Jaki jest ślad CO2 z nim związany etc. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
39 minut temu, Warai Otoko napisał:

Na taki drapacz chmur zostałoby zużyte chyba mnóstwo kleju - z czego ten klej jest? Jaki jest ślad CO2 z nim związany etc. 

Do tego chemia przeciwko grzybom i drewnolubnym owadom, gryzoniom, oraz inhibitory spalania co czyni ten materiał niezbyt przydatnym we wtórnym przerobie. Mimo to, bez namysłu: sadzić! budować! Tu na KW postulowałem już sekwestrację CO2 w postaci desek przechowywanych bez sensu. Taka technologia może być rewolucyjna. W końcu to nie muszą być drapacze? 

Share this post


Link to post
Share on other sites

A dlaczego nie budują z księżycowego drewna? Przecież jego istnienie zostało udowodnione atestami. Po co kombinować i znowu jakaś hemia... Czyżby chodziło tylko o kase?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
W dniu 9.07.2019 o 10:21, f1513405 napisał:

Drewno zostało porzucone na rzecz cegieł przez pożary. W Angli (i pewnie nie tylko) nawet były przepisy jak głęboko ma być wpuszczona drewniana framuga okna aby zmniejszyć ryzyko przenoszenia się pożaru z domu na dom.

Jeśli chodzi o ognioodporność drewna to: 

 Proces tworzenia się na powierzchni drewna warstwy zwęglonej powoduje, że elementy drewniane w konstrukcji budowlanej wykazują, w stosunku do elementów aluminiowych czy stalowych, zaskakującą właściwość, polegającą na większej odporności ogniowej dla elementów o dużych przekrojach. Można to wytłumaczyć tym, że warstwa zwęglona stanowi izolację cieplną, chroniącą tym samym przed szybkim postępem procesu spalania w głąb elementów lub konstrukcji budowlanej.[...]

Do grupy najbardziej narażonej na zniszczenie ogniem, czyli do grupy materiałów stosunkowo łatwo zapalnych, bez zabezpieczeń ochronnych, należy drewno miękkie o gęstości objętościowej poniżej 650 kg/m3 , np. świerk i sosna. Do grupy materiałów stosunkowo trudno zapalnych w naturalnej postaci, zaliczane jest drewno twarde (z drzew liściastych) o gęstości powyżej 800 kg/m3 .

Trudnopalne:  bardzo ciężkie (ponad 0,8 g/cm3 ): grab, cis, bukszpan, gwajak, heban, eukaliptus i inne gatunki egzotyczne;

Hodujmy graby na wieżowce. :)

Pomimo to: Drewno jest materiałem budowlanym, który w warunkach pożarowych stosunkowo łatwo ulega zapaleniu, rozkładowi termicznemu i szybko rozprzestrzeniają się po nim płomienie. Materiał ten i wyroby drewnopochodne zaliczają się do materiałów palnych

ale:  po zabezpieczeniu środkami przeciwogniowymi, może być zaliczane do klasy B lub C, co oznacza, że może znaleźć się w grupie materiałów określanych jako niezapalne, trudno lub łatwo zapalne

Np drewno może : przy zużyciu minimalnej optymalnej dawki (średnio 40 kg soli na 1 m3 nasycanego drewna)znaleźć się w grupie materiałów określanych jako niezapalne, trudno lub łatwo zapalne.

Sporo soli będzie potrzebne.

Ale jeśli chodzi o powłoki ognioodporne drewna to:

Do pierwszej grupy preparatów powłokowych, najczęściej stosowanych komponentów należą: szkło wodne, polioctan winylu, żywice aminowe, akrylowe, melaminowo-formaldehydowe, fenolowo-formaldehydowe, chloroparafina, związki fosforoorganiczne oraz wypełniacze jak: ziemia okrzemkowa, gips, cementy, magnetyty, kreda, talk, perlit, wermikulit.

Mało chemii? Cytaty pochodzą z:

file:///C:/Users/Maciek/Downloads/httpwww_bg_utp_edu_plartbtp201132820112903_114birnagrodzka.pdf

 

 

Edited by venator

Share this post


Link to post
Share on other sites

dom jest podstawą życia, bez niego giniemy, tak jak bez pożywienia, powietrza, innych ludzi. Czemu jest tak nienaturalny? Dzieci z wieżowców spędzają mniej czasu na słońcu, powietrzu niż więźniowie na spacerniakach

 

  jesteśmy udomowieni i mieszkania w wieżowcach są na podobieństwo klatek dla niosek.(kur)

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 godziny temu, venator napisał:

Do pierwszej grupy preparatów powłokowych, najczęściej stosowanych komponentów należą: szkło wodne, polioctan winylu, żywice aminowe, akrylowe, melaminowo-formaldehydowe, fenolowo-formaldehydowe, chloroparafina, związki fosforoorganiczne

Z tej listy tylko szkło wodne jest do zaakceptowania. Pozostałe w odpowiednich warunkach (temperatura) zaczną się palić dodatkowo trując chloro lub fosforopochodnymi. Jak to jest jedne belka w przydomowej altance to nie ma problemu, ale my tu mówimy o miastach z drewna.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Być może już wkrótce bakterie będą wykorzystywane do zapobiegania dziurom powodowanym przez sól drogową.
      Sole drogowe, np. chlorek wapnia, stosuje się, by nie dopuścić do tworzenia się lodu i akumulacji śniegu. Przyczyniają się one jednak również do powstawania uszkodzeń nawierzchni drogi. Są one powodowane przez reakcje zachodzące z betonem i wodą z lodu i śniegu. W ich wyniku powstaje podchloryn wapnia (CAOXY), który infiltrując nawierzchnię drogi, m.in. odseparowuje kawałki betonu.
      Ostatnio naukowcy z Drexel University wykazali jednak, że niewielka domieszka bakterii w betonie może zapobiegać tworzeniu CAOXY.
      Autorzy raportu z pisma Construction and Building Materials doszli do takich wniosków, badając szczep Sporosarcina pasteurii. S. pasteurii to niezwykłe kalcyfikujące organizmy, które są w stanie indukować reakcję chemiczną prowadzącą do powstania węglanu wapnia (jest on często nazywany cementem natury). Tylko kilka rodzajów bakterii opanowało tę "sztuczkę", nazywaną fachowo biomineralizacją bądź bakteryjnie indukowanym strącaniem węglanu wapnia (ang. microbial induced calcium carbonate precipitation, MICCP).
      W ostatnim dziesięcioleciu S. pasteurii badano pod kątem zastosowania w naprawie pęknięć w pomnikach/zabytkach oraz betonowej infrastrukturze, a także w produkcji ekologicznych cegieł. Akademicy z Drexel University szybko zdali sobie sprawę z tego, że talenty bakterii mogą być całkiem przydatne także w zapobieganiu uszkodzeniom nawierzchni dróg.
      Przyglądaliśmy się produktowi reakcji angażującej te bakterie - kalcytowi - i zdaliśmy sobie sprawę, że sposób, w jaki go wytwarzają, może się przydać do zmieniania kierunku reakcji, która przekształca sól drogową w związek niszczący drogę. Wiedzieliśmy, że by wytworzyć nieszkodliwy kalcyt, S. pasteurii potrzebują chlorku wapnia. Byłoby więc świetnie, gdyby się udało wypracować metodę, aby bakterie były obecne w betonie w odpowiednim momencie i zapobiegły reakcji prowadzącej do degradacji materiału - opowiada dr Yaghoob Farnam.
      Na potrzeby eksperymentu Farnam i dr Christopher Sales przygotowali serię próbek betonu i dodali S. pasteurii. W części próbek znalazły się też składniki odżywcze potrzebne do ich przetrwania. Po 28 dniach ekspozycji na roztwór chlorku wapnia, która miała oddawać miesiąc warunków zimowych, wykonano serię testów. Analizowano integralność strukturalną próbek oraz ilość obecnego CAOXY.
      Badacze przyglądali się wibracjom akustycznym i rozwojowi mikroporów i stwierdzili, że po ekspozycji na chlorek wapnia beton wykonany z dodatkiem bakterii prawie nie ulegał deterioracji.
      W próbkach z bakteriami poziom CAOXY był o wiele niższy; to skutek MICCP. Obecność węglanu wapnia sugeruje, że S. pasteurii można też wykorzystać do wzmocnienia nawierzchni. Wg zespołu, praktyczne zastosowania wymagają jednak dalszych badań.
      Bakterie potrafią zmieniać swoje mikrośrodowisko. Tworzą środowisko z wysokim pH, bo przekształcają związki z pożywki w słabą zasadę [...]. Takie warunki sprzyjają raczej wytrącaniu jonów [...] do węglanu wapnia niż tworzeniu CAOXY - wyjaśnia Sales.
      Ponieważ S. pasteurii występują w naturze i nie są patogenne, mogą być bezpiecznym ekologicznie rozwiązaniem problemu niszczenia wielu dróg.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kanadyjsko-amerykański zespół badawczy znalazł dowody wskazujące, że materiał znajdujący się pod powierzchnią gwiazd neutronowych może być najtwardszym materiałem we wszechświecie. M. E. Caplan, A. S. Schneider i C. J. Horowitz opisali na łamach Physical Review Letters swoje symulacje i uzyskane wyniki.
      Nie od dzisiaj wiadomo, że gwiazdy neutornowe charakteryzują się wyjątkowo duża gęstością. Wcześniejsze badania sugerowały, że w związku z tym, powierzchnia gwiazd neutronowych jest niezwykle wytrzymała. Teraz Caplan, Schneider i Horowitz twierdzą, że materiał położony bezpośrednio pod powierzchnią jest jeszcze twardszy niż ona sama.
      Astrofizycy teoretyzują, że w gwiazdach neutronowych gęsto upakowane neutrony tworzą pod powierzchnią najróżniejsze kształty. Wiele z nich nazwano „makaronem”. Teraz uczeni postanowili sprawdzić, czy materiał ten może być bardziej gęsty i twardy niż powierzchnia gwiazdy.
      Przeprowadzili liczne symulacje, które wykazały, że mamy tam do czynienia z najtwardszym materiałem we wszechświecie. Jest on 10 miliardów razy twardszy od stali. To jednak nie wszystko. Symulacje te dowodzą też, że gwiazdy neutronowe, poprzez swoje silne pole grawitacyjne, mogą zaburzać czasoprzestrzeń. A zaburzenia te są skutkiem nieregularnego charakteru „makaronu” wewnątrz gwiazd. Niewykluczone, że w przyszłości zaobserwujemy fale grawitacyjne wywoływane tymi zaburzeniami.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Japońskiego Instytutu Leśnictwa i Badań nad Produktami Leśnymi opracowali napój alkoholowy na bazie drewna. Porównują jego właściwości do alkoholu dojrzewanego w beczkach. Wynalazcy mają nadzieję, że po znalezieniu partnera z prywatnego sektora ich produkt trafi na sklepowe półki w ciągu 3 lat.
      Zespół uchylił rąbka tajemnicy, wiadomo więc, że najpierw trzeba "przerobić" drewno na kremową pastę. Później dodaje się do niej drożdże i enzym. Ponieważ temperatury podczas procesu obróbki/fermentacji nie są wysokie, udaje się ponoć zachować specyficzny smak poszczególnych rodzajów drewna. Dotąd wyprodukowano trunki z cedru, brzozy i wiśni.
      Jak opowiadają Japończycy, z 4 kg cedru uzyskano 3,8 l cieczy o zawartości alkoholu rzędu ok. 15%. Odpowiada to mocy sake.
      Kengo Magara wyjaśnia, że jego zespół eksperymentował z warzoną i destylowaną wersją trunku i destylat wydaje się lepszy.
      W wywiadach udzielanych mediom naukowcy podkreślają, że fermentacja drewna jest już wykorzystywana do produkcji biopaliw. Te jednak zawierają toksyny i są pozbawione smaku. Nasza metoda sprawia, że [taki alkohol] nadaje się do picia. Ponieważ do rozkładu drewna nie wykorzystuje się ciepła ani kwasu siarkowego, ma on [przyjemny] drzewny smak.
      Myśleliśmy, że interesująco byłoby pokazać, że alkohol można wyprodukować z czegoś znajdującego się w otoczeniu, np. drzew. To projekt inspirowany marzeniami. W Japonii jest dużo drzew, mamy więc nadzieję, że ludzie będą się cieszyć drzewnymi trunkami z poszczególnych regionów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Skål to eksperymentalny odtwarzacz multimedialny. Składa się z drewnianej misy (po norwesku Skål oznacza właśnie misa), w której umieszcza się wyposażone w tagi RFID obiekty: kule, sześciany, maskotki czy figurki. Każdemu przypisany jest jakiś rodzaj medium lub utwór, np. YouTube, Flickr, kreskówka czy internetowe radio.
      Odtwarzacz jest wykonany z solidnej dębiny. W podstawce zamontowano czytnik. Jak zapewniają Norwegowie, można samemu rozszerzać i uzupełniać możliwości Skåla, dołączając metki radiowe do kolejnych zabawek czy obiektów o wymiarach odpowiednich do wielkości misy. Projektanci podkreślają, że ich wynalazek można podłączyć do komputera z dostępem do Internetu albo zasilać tradycyjnie z gniazdka.
      Unoszenie i ponownie kładzenie maskotki związanej z jakąś bajką lub audiobookiem nie wpływa na ciąg opowieści, która zaczyna się od momentu przerwania. Wybrany kształt, np. prostopadłościan, można opatrzyć kilkoma różnymi naklejkami i powiązać je z poszczególnymi kategoriami albumu ze zdjęciami. Norwegowie zachęcają, by opatrywać tagami RFID przedmioty przywiezione z wakacji itp.
      Na witrynie internetowej firma zaprasza do zgłaszania chęci wzięcia udziału w przedsprzedaży mailem.
       
      Skål from timo on Vimeo.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy uważają, że w wyjaśnieniu przyczyny występujących u dzieci złamań zielonej gałązki (ang. greenstick fracture), zwanych inaczej podokostnowymi, pomogą prawdziwe gałązki, a konkretniej budowa młodego drewna.
      Dr Roland Ennos z Uniwersytetu w Manchesterze analizował, czemu gałęzie odkształcają się lub rozdwajają, zamiast złamać wyraźnie w jednym kierunku. U dzieci często dzieje się podobnie: kości łamią się raczej wzdłuż, w dodatku uraz nie jest widoczny pod grubą na tym etapie życia okostną.
      Struktura komórek w drewnie przypomina upakowane wzdłuż gałęzi słomki do picia. Oznacza to, że są one sztywniejsze wzdłuż niż na boki. Kiedy próbujesz je złamać, generujesz nacisk wzdłużny i poprzeczny. Powoduje to rozciąganie jednej i uciskanie drugiej strony gałęzi. Ciśnienie poprzeczne łatwo kruszy słomkopodobne struktury w lżejszych drewnach, powodując ich wyginanie. Z tego powodu można je wykorzystywać do wyplatania koszy. W gęstszym drewnie komórki mają grubsze ściany, dlatego przyłożenie siły spowoduje, że rozdzieli się ono na dwoje: niska wytrzymałość warstwy na rozciąganie w kierunku poprzecznym do włókien [ang. transverse tensile strength] skieruje pęknięcie wzdłuż. I rzeczywiście, żywe gałęzie nie łamią się czysto.
      Ennos podkreśla, że gdy zapoznawał się z literaturą fachową, nikt nie potrafił podać przyczyn złamań zielonej gałązki. Wydaje się, że kryształy [hydroksyapatyty] są ułożone w kości w ten sam sposób – wzdłuż – jak kryształy w drewnie. Kości dorosłych zostają silnie zremodelowane: ulegają rozpuszczeniu i ponownemu ułożeniu, przez co kryształy są zorientowane w różnych kierunkach.
      Na razie studium miało charakter teoretyczny. Teraz z przy pomocy chirurga ortopedy Brytyjczyk zamierza przetestować 3 rodzaje drewna: wierzbinę, orzech i jesion.
      Ennos uważa drewno za materiał doskonały, lepszy do stali czy plastiku. Jak tłumaczy, układ komórek umożliwia transport wody wzdłuż gałęzi, a fakt, że przez to się rozdwajają, stanowi jedynie niewielki minus.
×
×
  • Create New...