Przyszłość budownictwa zrównoważonego – biomateriały to klucz do ekologicznego budowania

Circle Wood House, Izabelin, Polska. Zastosowane systemy: MB-77HS, MB-SR50N

Konieczność zwracania coraz większej uwagi na to, jaki wpływ na środowisko niosą ze sobą stosowane materiały budowlane, doprowadził do ewolucji zarówno w sposobie pozyskiwania, jak i wykorzystania materiałów organicznych, które można wykorzystać w budownictwie.

Efekt? Zarówno w nowych konstrukcjach, jak i rewitalizacjach widzimy wzrost udziału materiałów budowlanych, które można bezstratnie recyklingować (takim materiałem jest m.in. aluminium), a także wykorzystanie nowych biomateriałów.

Główne cechy biomateriałów budowlanych

Biomateriały (bio-based materials) budowlane to jeden z najmocniej rozwijających się trendów w projektowaniu.

Biomateriały budowlane charakteryzują się wykorzystaniem surowców pochodzenia organicznego, takich jak:

• drewno,
• trzcina cukrowa,
• słoma,
• bawełna,
• a nawet grzyby i glony.

Różnią się od tradycyjnych materiałów budowlanych, które często opierają się na surowcach nieregenerowalnych, takich jak stal czy beton.

To, że biomateriały są regenerowalne nie jest ich jedyną zaletą. Jako produkty pochodzące z natury cechuje je też niższa emisja CO₂, powstała w procesie produkcji. Dzieje się tak dzięki fotosyntezie. Rośliny w procesie fotosyntezy wykorzystują CO₂ powietrza do budowy swojej biomasy. Magazynują go, a kiedy dochodzi do ich degradacji, CO₂ jest z powrotem uwalniany do atmosfery. W porównaniu do tradycyjnych materiałów bilans CO₂ jest zatem znacznie mniejszy.

Odnawialne źródła jako fundament biomateriałów

Warto dodać, że przy produkcji biomateriałów budowlanych dużą uwagę przykłada się również do wykorzystania odnawialnych źródła energii w ich produkcji. Wykorzystanie energii pochodzącej z odnawialnych źródeł, takich jak energia słoneczna czy wiatrowa, znacząco zmniejsza ślad węglowy produkcji materiałów.

Co więcej, biomateriały z reguły wymagają mniejszej ilości energii do przetworzenia w porównaniu do konwencjonalnych materiałów budowlanych.

Sara Kulturhus, Skellefteå, Szwecja. Zastosowane systemy: MB-86 SI, MB-SR50N, MB-SR50N OW

Aluminium jako przyjazny dla środowiska materiał budowlany

Poza materiałami budowlanymi będącymi w pełni bio przyszłością budownictwa zrównoważonego są również te, które, choć nie są pochodzenia organicznego, nadal, dzięki możliwości recyklingu oraz minimalizacji ilości energii potrzebnej do ich przetworzenia, pozwalają budować ekologicznie.

Najlepszym przykładem takiego materiału jest aluminium. Jest lekki, trwały, niekorodujący, a co najważniejsze, może być przetwarzany w nieskończoność. Przy recyklingu aluminium oszczędza się aż do 95% energii, która jest konieczna do wyprodukowania aluminium pierwotnego, uzyskując tak samo dobry jakościowo produkt.

Aluprof, lider wśród producentów systemów aluminiowych do drzwi, okien oraz fasad, w swoich zakładach produkcyjnych wykorzystuje złom aluminium przy wytopie wlewek, uzyskując obniżenie łącznej emisji gazów cieplarnianych z 16,7 ton CO₂ e/t na 2,9 ton.

Jednocześnie warto podkreślić, że aluminium jest bardziej stabilnym konstrukcyjnie materiałem, zapewniającym większą trwałość budynku niż wiele z biomateriałów, a systemy fasadowe o podwyższonej izolacyjności termicznej (takie jak np. MB-SR50N HI+ Aluprof) zapewnią niskie zużycie energii przez cały okres użytkowania budynku. Z kolei okna i drzwi aluminiowe w systemie MB-104 PASSIVE spełniają wszelkie wymagania stawiane elementom stosowanym w budownictwie pasywnym.

Wind House, Izabelin, Polska. Zastosowane systemy: MB-77HS, MB-SR50N

Przykłady konstrukcji budowlanych z biomateriałów

Co zatem można wykorzystać jako biomateriał?

Od 1986 wykorzystuje się beton konopny, który doskonale sprawdza się zarówno w budownictwie mieszkaniowym, jak i komercyjnym. Przy małych i większych projektach budowlanych. Co ważne, konopie rosną szybko, wymagają niewiele nawadniania, a pochłaniają tyle samo CO₂ na hektar co las. Przykłady takich budynków to np. Pierre Chevet Sports Center we Francji czy Regional House w Edeghem w Antwerpii, który zdobył nagrodę Brussel Architecture Prize 2023.

Naukowcy z INRAE Biopolymers, Interactions, and Assemblies (BIA) stworzyli metodę wykorzystania włókien celulozy do stabilizowania emulsji z niemieszających się cieczy (woda + olej). Po wyschnięciu emulsja tworzy sztywny panel o właściwościach izolacyjnych lepszych niż wełna mineralna czy styropian.

Larixhaus to przykład prefabrykowanego budynku jednorodzinnego produkcji hiszpańskiej, w którym izolację termiczną zapewnia słoma pszenna pozyskiwana lokalnie na Costa Brava. Dom jest pasywny.

Żywice pochodzenia organicznego mogą zastąpić tradycyjne żywice epoksydowe zawierające szkodliwy bisphenol A. Wykorzystuje się do ich produkcji roślinne polifenole (taniny), pozyskiwane z wytłoków winogronowych, czyli odpadów przy produkcji wina.

Tych kilka przykładów to jedynie część zdobyczy naukowych branży budowlanej, która stale szuka alternatyw i dopracowuje procesy technologiczne, by stosowane przez nią materiały budowlane były coraz bardziej przyjazne naturze.

Inne przykłady biomateriałów budowlanych to również: bloczki i izolacje z włókien słonecznika, płyty wiórowe z grzybów nitkowanych, które po wykorzystaniu, mogą służyć jako nawóz rolniczy, panele budowlane z łupin orzeszków ziemnych, tworzywa sztuczne z buraków cukrowych, bambus, włókna kokosowe, glony i wiele, wiele innych.

Vinařství Lahofer, Czechy, Dobšice. Zastosowane systemy: MB-78EI, MB-SR50N, MB-104 Passive

Let’s Build a Better Future

Wykorzystanie biomateriałów, nakłady na szukanie nowych form produktów organicznych dla budownictwa, prace nad bardziej efektywnym recyklingiem stosowanych materiałów – wszystkie te gałęzie rozwoju budownictwa zrównoważonego będą się rozwijać. Nie jest to chwilowy trend czy moda.

Do stosowania wyłącznie tradycyjnych metod nie ma już powrotu, jeśli chcemy, by planeta, na której żyjemy, przetrwała, a warunki, które na niej panują, pozwalały na to by ludzie nadal na niej żyli.