Инновационные материалы: в Германии построено первое в мире здание из углеродистого бетона

Авторы проекта the Cube так описывают оригинальную форму созданного ими одноэтажного здания: "Здесь стена и потолок - это не отдельные компоненты, они сливаются в один органический континуум". Такое формообразование стало возможным за счет применения углеродистого бетона, который отличается от армированного бетона тем, что вместо стали для придания конструкции дополнительной прочности используются сетка из тонких углеродных волокон. Какие преимущества это дает?

Во-первых, конструкции из углеродного бетона в несколько раз прочнее и долговечнее железобетонных. Например, по данным исследователей, мост из бетона, армированного углеродными волокнами, может прослужить без ремонта до 80 лет, а из обычного железобетона лишь 40-50. Во-вторых, при повышенной прочности стена из углеродистого бетона в несколько раз тоньше. Железную арматуру, чтобы она не подвергалась воздействию влаги, нужно заливать большим количеством бетона, а углеродное волокно не ржавеет, соответственно бетона нужно меньше и бетонная промышленность может работать не так интенсивно. Это свойство дает возможность существенно сократить углеродные выбросы при производстве бетона, а также позволяет экономить воду и песок, что благоприятно скажется на экологии. И наконец благодаря свойствам углеродистого бетона архитекторы могут активно экспериментировать с формообразованием.

При всех своих преимуществах, инновационные материалы зачастую дороже обычных, что тормозит их активное использование в масштабных строительных проектах. Например, один килограмм обычного армированного бетона может стоить почти в 20 раз дешевле углеродистого. Но такое сравнение не совсем корректно, так как при использовании углеродных волокон экономия бетонной смеси может достигать до 75%. Это разницу важно учитывать при сопоставлении затрат на строительство.

Что касается the Cubе, то это не просто постройка для демонстрации возможностей экспериментального материала, а полноценное учебное здание Технического университета Дрездена, сотрудники которого выступили соавторами проекта. Внутри находятся учебный класс, лаборатория, зал для проведения семинаров и презентаций, а также небольшая кухня. Общая площадь одноэтажного здания - 220 квадратных метров.

В задании активно используется панорамное остекление, а на крыше предусмотрен световой люк, пересекающий постройку по диагонали. The Cube также демонстрирует еще одно важное свойство углеродного волокна - его проводимость. Бетонные стены постройки оснащены изоляционными прокладками, нагревательными элементами и различными сенсорными поверхностями. "Углеродное волокно является проводящим, и если пропустить через него легкий ток, то можно генерировать тепло", - объяснили авторы проекта.