Architektura MuratorKrytykaCzy beton może być eko?

Czy beton może być eko?

Beton i żelbet są materiałami, których wytwarzanie powoduje ogromne obciążenie dla środowiska. Przyczyniają się do emisji gazów cieplarnianych, odpowiadają za zużycie wody i deficytowego w wielu rejonach piasku. W tym odcinku naszego cyklu Technologie architektury przyszłości zastanawiamy się co zrobić, by beton mniej szkodził naszej planecie i jaką rolę mają tu do odegrania architekci.

Czy beton może być eko?
FoamWork – prototyp stropu o zredukowanej masie wykonanego z betonu zbrojonego włóknami, autorzy: Digital Building Technologies ETH Zürich we współpracy z FenX AG; fot. Digital Building Technologies, Patrick Bedarf

Beton znany jest ludzkości od zarania dziejów. Powstaje z połączenia spoiwa (cementu) rozrobionego z wodą, kruszywa (piasku i żwiru różnych frakcji) oraz ewentualnych dodatków. Prawdopodobnie po raz pierwszy został wykorzystany w Asyrii między siódmym a czwartym wiekiem p.n.e., a do jego wytworzenia jako spoiwa użyto wapna. Około drugiego wieku p.n.e. „sztuczna skała” znalazła szerokie zastosowanie w starożytnym Egipcie i imperium rzymskim, gdzie jako spoiwo stosowano popioły pochodzenia wulkanicznego, co czyniło materiał wodoodpornym. Archeolodzy odnajdywali także ślady „betonu” w ruinach świątyń Majów. Swoją współczesną postać zawdzięcza wynalezieniu cementu portlandzkiego opatentowanego w 1824 roku przez Anglika Josepha Aspdina. Wynalazek spowodował odejście od tradycyjnych technologii budowlanych, w tym rezygnację z użycia innych wcześniej stosowanych spoiw. Kolejnym krokiem milowym dla budownictwa było wynalezienie w 1849 roku żelbetu, który łączy zalety betonu i stali, i do dziś jest najszerzej wykorzystywanym materiałem konstrukcyjnym. Sam beton poza konstrukcjami znajduje także liczne zastosowania w wyrobach takich, jak bloczki, pustaki, materiały elewacyjne, wykończeniowe i nawierzchnie.

Beton w liczbach

Roczna światowa produkcja betonu wynosi 10 mld ton, natomiast cementu portlandzkiego ponad 4 mld ton. Od lat 50. produkcja roczna cementu wzrosła dziewięciokrotnie. Ekspansja przemysłu cementowego szczególnego tempa nabrała po roku 2000 i mimo obecnego chwilowego spowolnienia przewiduje się dalszy wzrost związany z rozwojem krajów azjatyckich i afrykańskich. Aktualnie największymi producentami cementu są Chiny i Indie wytwarzające odpowiednio ok. 55% i 8% światowych zasobów (Europa – 6,6%). Równolegle, w tym samym tempie, następuje wzrost wytwarzanej ilości stali, której w 1950 roku produkowano 200 mln ton, w 2005 roku przekroczono 1 mld ton, a w 2021 roku 1,8 mld tony. Mając wiele pożądanych w budownictwie cech, beton i żelbet są jednocześnie materiałami, których produkcja powoduje ogromne obciążenie dla środowiska. W znacznym stopniu przyczyniają się do emisji gazów cieplarnianych, odpowiadają za zużycie wody, deficytowego w wielu rejonach piasku oraz zniszczenia krajobrazu przez wydobycie kruszyw. Produkcja jednego metra sześciennego betonu na bazie cementu portlandzkiego (OPC – Ordinary Portland Cement) wiąże się z emisją 300 kg gazów cieplarnianych (w przeliczeniu na ekwiwalent dwutlenku węgla, CO2eq). Takiej objętości betonu we współczesnych konstrukcjach przeważnie towarzyszy też ok. 100 kg stali zbrojeniowej, w trakcie produkcji której do atmosfery wydostaje się kolejnych 200 kg CO2eq. Według danych Komisji Europejskiej produkcja betonu odpowiada za 5%, a zgodnie z innymi zestawieniami nawet 8,5% światowej rocznej emisji gazów cieplarnianych. Kolejne 8% pochodzi z produkcji stali, której 52% znajduje zastosowanie w budownictwie i infrastrukturze. Aby zrealizować założony w Porozumieniu Paryskim cel ograniczenia emisji CO2 o 30% do 2030 roku i osiągnąć zerowe emisje netto w roku 2050, zarówno przemysł cementowy, jak i hutniczy będą musiały przejść gruntowną transformację.

Grzybnia w architekturze Potencjał wykorzystania grzybni w architekturze jest olbrzymi i wykracza daleko poza spektrum materiałów izolacyjnych i akustycznych oraz służących do tymczasowych zastosowań – piszą badacze z Wydziału Architektury Politechniki Śląskiej. Czy zatem szybko rosnące i całkowicie biodegradowalne mycelium może okazać się podstawowym budulcem dla nowej, ekologicznej architektury przyszłości?
Algi – biomateriał przyszłości: rozmowa z Claudią Pasquero Mikroalgi to jeden z najstarszych organizmów na naszej planecie. Są w stanie usunąć część zanieczyszczeń z przestrzeni miejskiej. Pracujemy z różnymi rodzajami mikroorganizmów. Interesuje nas, jak działają i w jaki sposób te procesy można zintegrować z architekturą – mówi Claudia Pasquero z londyńskiego biura ecoLogicStudio. Rozmową z nią otwieramy nowy cykl na łamach „A-m” – Technologie architektury przyszłości.
Tagi:
W trosce o betonowe dziedzictwo XX wieku: podsumowanie projektu Innova Concrete Dobiegł końca trwający cztery lata międzynarodowy projekt badawczy Innova Concrete, którego celem było opracowanie nowoczesnych metod konserwacji historycznych konstrukcji betonowych i żelbetowych z XX wieku. Wzięło w nim udział 29 instytucji z 11 krajów na całym świecie.
CARBS – Concrete Kinetics: projekt artystyczny Matter Design Concrete Kinetics (CARBS) to seria wydarzeń on-line przygotowanych przez studio Matter Design z Bostonu we współpracy z galerią AEDES i firmą CEMEX. W ramach projektu będzie można zobaczyć specjalnie opracowaną choreografię z wykorzystaniem megalitycznych elementów z betonu, każdy o wadze od 400 do 1800 kg.
Stone Garden / Bejrut Charakterystycznym elementem budynku jest rzemieślniczo wykończona fasada, na której zamontowano donice z typową dla Bejrutu roślinnością śródziemnomorską - pisze Radosław Stach.
Si to jedna z czterech kolekcji paneli z betonu architektonicznego firmy Conmere, które nasycono naturalnymi składnikami: glinem, krzemem, żelazem oraz wapniem. Możliwość łączenia czterech pierwiastków, sześciu wybarwień i 14 elementów pozwala na tworzenie autorskich kompozycji. Krzemowa kolekcja Si łączy zarówno wzory nieregularne jak i symetryczne.
Hala Stulecia we Wrocławiu wśród najważniejszych betonowych konstrukcji Europy Hala Stulecia bierze udział w międzynarodowym projekcie badawczym InnovaConcrete, którego celem jest opracowanie nowoczesnych metod konserwacji historycznych konstrukcji betonowych i żelbetowych. Obiekt został wytypowany jako przykład jednego z największych osiągnięć przedwojennego modernizmu.
Kompozyty w służbie deskowaniowej – system PERI DUO Podczas II wojny światowej brytyjscy inżynierowie rozważali budowę innowacyjnego lotniskowca, który to miał być wykonany... z lodu. Ten szalony pomysł okazuje się całkiem racjonalny, gdy poznajemy jeden szczegół – dodając do wody trociny w proporcji 6:1, otrzymujemy pykret o wytrzymałości zbliżonej do żelbetu! I taki właśnie materiał o niejednorodnej strukturze, złożony z komponentów o różnych cechach, a sam mający inne właściwości, nazywamy kompozytem.