Innovativa hållbara material för byggnation och tillverkning

Byggnadsstrukturen är varje byggnads centrala del, och den är en av de viktigaste faktorerna för att bestämma en byggnads övergripande hållbarheten. 

Modernt byggande har hamnat i fokus och kritiken har sporrat branschen att använda byggmaterial med lägre koldioxidavtryck, förbättrad energieffektivitet och minskat avfall. Denna förändring ligger i linje med det ökande behovet av långvariga, kostnadseffektiva och miljövänliga byggnader som gynnar såväl människor som miljön. De uppfyller även miljöbestämmelserna. Eftersom hållbar utveckling är en ledstjärna för framtida projekt, är det viktigt att utforska de bästa hållbara byggmaterialen för yrkesutövare som vill fatta välgrundade beslut för sin byggverksamhet.

De olika hållbara byggmaterialen utforskas i den här artikeln som tar upp banbrytande material, som mycel eller 3D-printad betong, som gör stora framsteg i användningar för cirkulär ekonomi, samt mer allmänt använda alternativ som bambu, kork och återvunnen plast.

Byggandets miljöpåverkan

Byggsektorn är enorm, både vad gäller globala koldioxidutsläpp och naturresursförbrukning. Enligt World Economic Forum härrör 39 % av världens energirelaterade koldioxidutsläpp från byggnader, varav 28 % kommer från driften och 11 % från material och byggnation. 

Genom att använda resurser som kräver mindre energi för produktion och underhåll bidrar hållbara byggmaterial till att kompensera för de skadliga konsekvenserna och sänka byggnadernas totala miljöavtryck. Material som kräver mindre bearbetning, som bambu och kork, samlas in från förnybara källor, vilket sparar energi och minskar avfallet. 

Förstå hållbara material

Gröna byggmaterial, även kända som hållbara byggmaterial, är viktiga för moderna byggtekniker och utformade för att minska den negativa miljöpåverkan. Förutom att minimera skadorna är dessa material avgörande för att främja en hållbar framtid. Materialen kännetecknas av robusthet och återanvändbarhet. Genom lokala inköp och lokala naturresurser främjar de miljömässig hållbarhet. Utöver deras positiva effekter på miljön är dessa material viktiga, eftersom de främjar säkrare byggmetoder och långsiktiga kostnadssänkningar.

Motståndskraften, återvinningsbarheten och det lokala utbudet av dessa byggmaterial är några av de viktigaste egenskaperna hos hållbara material. Med tiden minskar hållbara material materialavfallet genom att säkerställa att de tål en mängd olika miljöförhållanden utan att försämras och kräver därför färre byten. Återvinningsbarhet främjar en cirkulär ekonomi som prioriterar resurseffektivitet och avfallsminskning genom att material kan återanvändas i slutet av sin livscykel. Att använda lokalt producerade material stärker också de lokala ekonomierna och minskar koldioxidutsläppen i samband med transporter. 

Vanligt använda hållbara material

Bambu

Bambu är ett unikt byggmaterial som är mycket hållbart på grund av sin snabba tillväxt och fysiska styrka. Med en tillväxttakt på upp till 30 centimeter per dag är den bland de snabbast växande växterna i världen och kan bli fullvuxna på några månader.

Jämfört med konventionella byggmaterial har bambu en väsentligt mindre miljöpåverkan på grund av sin snabba förnyelse och låga användning av bekämpningsmedel. Dess strukturella användningsområden är många och inkluderar pelare, balkar och till och med betongkonstruktioner, där den fungerar som förstärkning i stället för stål. Bambu är ett populärt material i områden som är sårbara för jordbävningar och stormar, som Kina eller Filippinerna, på grund av dess anmärkningsvärda draghållfasthet, som är i nivå med stålets.

Kork

Korkens förnybarhet och låga miljöpåverkan gör den till ett extremt hållbart byggmaterial. Kork regenereras vart 9–12 år och är en förnybar resurs som skördas från barken på korkek utan att skada själva trädet. På grund av denna hållbara skördemetod kan en korkek fortsätta att ta upp koldioxid _{och bidra} till att binda kol och främja biologisk mångfald.

På grund av sina inneboende kvaliteter är kork ett utmärkt material för golv, akustiska paneler och isolering i byggnader. Den erbjuder bra värme- och akustisk isolering och är stark och lätt. Dessutom motstår kork brand, fukt och skadedjur, vilket minskar behovet av kemiska behandlingar.

Återvunnen plast

Byggbranschen börjar värdesätta återvunnen plast för dess styrka, låga vikt och formbarhet. Genom att använda återvunnen plast kan du minska mängden avfall som hamnar på deponeringsanläggningar och bevara naturresurser som petroleum, som i hög grad används för att tillverka plast. Videon nedan från Business Insider visar hur tegelstenar tillverkas av plastavfall, vilket skonar miljön men också skapar fler jobb och minskar avfallet.

Återvunnen plast kan användas inom byggnation för att skapa högpresterande byggmaterial med exceptionell värme- och energieffektivitet, som t.ex. isoleringspaneler och strukturelement. Eftersom plast använder mindre energi för att värma och kyla byggnader, kan dess livscykel drastiskt minska _{koldioxidutsläppen}. Dessutom möjliggör återvunnen plast kreativa arkitektoniska lösningar som förbättrar en byggnadens funktionella och estetiska kvaliteter.

Korslaminerat trä

Korslaminerat trä (CLT) håller snabbt på att bli ett banbrytande material inom hållbart byggande. CLT är mycket starkt och stabilt eftersom det tillverkas genom att flera träskivor skiktas och limmas i rät vinkel mot varandra. Genom att lagra kol under hela dess livslängd är det inte bara mer miljövänligt än stål och betong, utan också lättare. 

På grund av sin motståndskraft mot brand och förmåga att bibehålla strukturell integritet i extrem värme, är CLT ett säkert materialval för byggnadskonstruktioner. Eftersom CLT-paneler är prefabricerade kan de snabbt monteras på plats, vilket minskar byggtiden och de miljöskador som härrör från användningen av traditionella byggtekniker. CLT är positionerat för att vara en viktig aktör i framtiden för miljövänligt byggande, med förmågan att minska den globala uppvärmningen med upp till 26 % jämfört med konventionella material.

Sten

I tusentals år har sten använts som ett grundläggande byggnadsmaterial på grund av sina robusta egenskaper och låga behov av bearbetning. Eftersom det är ett naturligt ämne kan det produceras utan behov av extra resurser och kan återvinnas fullständigt i slutet av sin livscykel. På grund av sin långa livslängd och motståndskraft mot försämring i en mängd olika klimatförhållanden, används sten i byggnader och främjar hållbarheten. 

Stenens estetiska egenskaper kan också förbättra en byggnads arkitektoniska attraktionskraft och stödja hållbara byggmetoder. Det är ett miljövänligt material för modern byggnation, och eftersom det kan köpas lokalt sänker det ytterligare de transportrelaterade koldioxidutsläppen.

Innovativa och populära hållbara material

Mycel

Mycel har dykt upp som ett banbrytande material inom området hållbart byggande, och ger ett antal strukturella och miljömässiga fördelar. Detta organiska ämne, som kommer från rotstrukturen hos en svamp, uppskattas för att det använder liten mängd energi och lämnar ett lågt koldioxidavtryck. Jordbruksavfall används för att utveckla mycel, och ger ett näringsrikt substrat som stärker och förändrar svamparna till varaktigt byggmaterial som fasadbeklädnad och tegel. Ta en titt på videon nedan för att lära dig mer om de fantastiska egenskaperna och hur de är starkare än betong.

Dessutom arbetar forskare med att använda mycel som en miljövänlig fasadbeklädnad som är beständig mot eld och värmeöverföring, och som därför är säkrare än traditionella material. Denna innovativa användning av svampar stöder inte bara principerna för cirkulär ekonomi, utan är också i linje med strävan att minska miljöpåverkan från byggmaterial.

Föroreningsabsorberande tegelstenar

”Breathe bricks” eller föroreningsabsorberande tegelstenar är konstruerade för att förbättra luftkvaliteten i byggnader. Genom en integrerad cyklonfiltreringsmekanism fungerar dessa tegelstenar som passiva luftfiltreringsanordningar och samlar upp damm och föroreningar. Utan att behöva mekaniska delar styr systemets centrala komponent – en tegelkoppling som består av återvunnen plast – luftflödet och filtrerar bort föroreningar för att ge bättre inomhusluft.

Dessa tegelstenar är särskilt användbara för utvecklingsområden där luftkvaliteten är ett problem, eftersom de inte bara är ekonomiska och miljövänliga, utan också effektivt filtrerar bort små partiklar. På grund av allt fler statliga program som stöder gröna byggmetoder och ökad medvetenhet om miljömässig hållbarhet, växer den globala marknaden för föroreningsabsorberande tegelstenar. 

3D-printad betong

3D-printning är en av de mest intressanta och mångsidiga teknikerna som för närvarande håller på att utvecklas. Från 3D-printad elektronik till 3D-printade hus, 3D-printade transportmedel och till och med 3D-bioskrivning, som möjliggör framställning av biologiska vävnader och organ, har additiv tillverkning potentialen att förändra nästan alla branscher. 

Ämnet för den här artikeln är dock byggande och material som används inom byggbranschen och den betydande tekniska utvecklingen för byggnation är därför 3D-printad betong (3DCP). Den minskar slöseriet med material och förbättrar anpassningsförmågan till byggnadsstrukturen. Tack vare de minskade koldioxidutsläppen och materialförbrukningen blir betong med låg koldioxidhalt alltmer populär för 3D-printning. Genom att eliminera behovet av traditionell formsättning, minskar denna metod de negativa effekterna på miljön samtidigt som den möjliggör skapandet av komplexa strukturer. På grund av det höga bruksinnehållet och användningen av nya råvaror är hållbarheten för 3DCP omstridd. Forskare arbetar för att förbättra hållbarheten genom att använda återvunna resurser och ersätta vanlig portlandcement (OPC) med geopolymerer.

Fördelar med att använda hållbara material i byggprocessen

Miljöfördelar

Hållbara material minskar byggandets miljöpåverkan genom att spara resurser, minimera avfall och minska koldioxidutsläppen. Att använda återvunnet eller förnybart material minskar branschens fotavtryck och förhindrar förstörelse av livsmiljöer, jorderosion och skador på ekosystemet i samband med utvinning av traditionella material. Dessa material kräver mindre energi för produktion och transport och minskar därför koldioxidutsläppen ytterligare.

Ekonomiska fördelar 

Hållbara material är mer kostnadseffektiva i längden och har positiva miljöeffekter. De kan höja en fastighets värde med 8–12 % och omfattas ofta av rättsliga stimulansåtgärder samt ger billigare underhålls- och reparationskostnader. Dessutom leder användningen av hållbara material till sänkta projekteringskostnaderna och ökad lönsamheten genom att totalt sett förbruka mindre resurser och minska avfallshanteringen.

Hälsofördelar 

Eftersom hållbara byggmaterial inte innehåller de farliga kemikalierna som ingår i traditionella material, ger de hälsosammare inomhusmiljöer. Eftersom materialen inte innehåller flyktiga organiska föreningar (VOC), förbättrar giftfria materialval som lera och timmer luftkvaliteten inomhus. Genom att förbättra naturligt ljus, termisk komfort och akustisk komfort främjar byggnader tillverkade av dessa material välbefinnandet och minskar risken för kroniska sjukdomar. 

Sammanfattning

Spjutspetsmaterial som erbjuder hållbara substitut för konventionella material, som mycel, föroreningsabsorberande tegelstenar och 3D-printad betong, håller på att förändra byggbranschen. Denna utveckling är ett bevis på branschens engagemang för hållbarhet och innovation, uppmuntrar till gröna byggtekniker och är i linje med både miljömässiga och finansiella mål.

För att lösa akuta miljöfrågor är det nödvändigt att använda hållbara material. Byggherrar, utvecklare och branschintressenter inser fördelarna med dessa material för ekonomin och miljön och lockas att investera i dem. Denna förändring leder till en mer drivande och hållbar byggmiljö som också blir mer motståndskraftig och miljövänlig i framtiden.

Frågor och svar