Koniec z gruzem po rozbiórce. Ściany złożymy jak klocki
Zamiast obracać budynki w gruz, naukowcy proponują coś prostszego, ale genialnego. Nowe prefabrykowane ściany ceglane można bez problemu demontować i przenosić w zupełnie inne miejsce.
Budynki znikają, ale materiały nie muszą razem z nimi. Zespół z Graz University of Technology we współpracy z firmą wienerberger opracował prefabrykowane ściany ceglane, które po rozbiórce można po prostu przenieść, ponownie złożyć i wykorzystać w kolejnym obiekcie. Trochę jak klocki, tylko w skali architektonicznej. Żadnego kruszenia, żadnych odpadów, żadnego zaczynania od zera. W trzech cyklach życia takie rozwiązanie może ograniczyć emisje CO2 aż o około 60 proc. względem tradycyjnej metody budowy i rozbiórki.
Największym problemem budownictwa jest jednorazowość
Budownictwo zużywa ogromne ilości surowców i energii. Każdy nowy budynek to wydobycie materiałów, produkcja, transport, montaż, eksploatacja, a po kilkunastu lub kilkudziesięciu latach bardzo często rozbiórka i góra odpadów. Szczególnie źle wypadają obiekty projektowane na krótki czas życia, np. markety, pawilony handlowe, tymczasowe budynki usługowe albo konstrukcje komercyjne używane przez 10-20 lat.
W takim modelu materiał budowlany może być technicznie zdolny do użycia przez dekady, ale zostaje zmielony na gruz tylko dlatego, że budynek stracił funkcję, lokalizacja przestała się opłacać albo inwestor chce postawić coś nowego. To bezsensowna strata, bo energii włożonej w wypalenie cegieł, transportu, pracy i emisji zapisanych w materiale nie da się odzyskać.
Projekt Re-Use Ziegelwand próbuje to przerwać i to w najprostszy możliwy sposób. Zamiast pytać, jak lepiej recyklingować gruz, jak go mielić, przesiewać i wiązać na nowo w kolejne cegły, badacze zadali pytanie, po co w ogóle doprowadzać ceglaną ścianę do stanu gruzu? Po co niszczyć coś, co można po prostu przenieść?
Sekret tkwi w spoinie, której nie trzeba niszczyć
W tradycyjnej ścianie cegły łączy się zaprawą. To rozwiązanie stare jak świat, trwałe i sprawdzone. Problem pojawia się po latach, gdy ścianę trzeba rozebrać. Zaprawa trzyma tak mocno, że oddzielenie cegieł bez uszkodzeń graniczy z cudem. W efekcie w większości przypadków szybciej i taniej jest wszystko skruszyć. Trwałość, która była zaletą przy budowie, przy rozbiórce staje się dla nich wyrokiem.
Austriacy postawili na całkowicie inne rozwiązanie. Zamiast klasycznej zaprawy stosują odwracalne rozwiązania spoinowe. To znaczy, że prefabrykowane elementy ścienne mają normalnie pracować (spełniać wymagania konstrukcyjne, izolacyjne, użytkowe), ale gdy budynek dożyje swojego końca, można je po prostu rozmontować. Bez młota, bez kruszenia, bez desperackiego odrywania cegieł.
Recykling odzyskuje materiał po zniszczeniu elementu. Ponowne użycie zachowuje element w możliwie wysokiej wartości. Cegła nie wraca do systemu jako rozdrobniony odpad, tylko jako część ściany gotowej do kolejnego zastosowania.
Prefabrykat z cegły, który ma przetrwać więcej, niż sam budynek
Opracowany system nie polega na tym, że ktoś na placu budowy układa cegły, licząc na to, że kiedyś da się je wyjąć. Ściany powstają przemysłowo jako prefabrykowane elementy. Mają 44 cm grubości, a same cegły zawierają wełnę izolacyjną, żeby spełnić wymagania cieplne. Elementy są też wstępnie tynkowane w fabryce, co ogranicza ilość pracy na budowie.
Zastosowanie prefabrykacji niesie tak naprawdę ze sobą kilka całkiem sporych korzyści. Przede wszystkim pozwala na wyższą kontrolę jakości dzięki produkcji w warunkach fabrycznych, skraca czas montażu na placu budowy oraz pozwala projektować elementy ścienne z uwzględnieniem scenariusza przyszłego demontażu, a nie wyłącznie pierwszego cyklu wznoszenia obiektu.
Z perspektywy inżynierów najtrudniejsze było tak naprawdę pogodzenie dwóch celów, które na pierwszy rzut oka się wykluczają. Z jednej strony ściana ma dać się rozebrać, z drugiej strony przez lata, a może dekady, musi zachowywać się jak normalny, solidny element budowlany. Musi spełniać wszystkie wymagania: tolerancje, szczelność, izolacyjność cieplna, stabilność. Nikt nie podpisze projektu, jeśli ściana będzie tylko sprytnym prototypem do pokazu, który działa wyłącznie w laboratorium.
Stabilność bez klasycznej zaprawy
Co trzyma taką ścianę, jeśli nie tradycyjna, trwała spoina? Badacze opisują dwa możliwe rozwiązania konstrukcyjne. W jednym wariancie wystarczającą stabilizację daje odpowiednio ciężki dach, który dociska konstrukcję. W drugim przez cegły prowadzone są pionowe pręty gwintowane, które zostają wstępnie sprężone i zapewniają ścianie potrzebną stabilność. Ten projekt to więc cały system konstrukcyjny. Cegła, spoina, izolacja, tynk, sposób sprężenia i przenoszenie obciążeń muszą działać razem. Dopiero wtedy ściana może być jednocześnie trwała w użytkowaniu i rozbieralna po zakończeniu życia budynku.
Zespół nie poprzestał jednak na samych rysunkach i symulacjach. Postanowiono stworzyć demonstrator. W budownictwie to test, który bezlitośnie weryfikuje każdy genialny na pierwszy rzut oka pomysł. Wiele koncepcji wygląda świetnie na schemacie, ale rozpada się przy pierwszym zderzeniu z logistyką, tolerancjami wymiarowymi i tym, co na budowie nazywa się po prostu nie pasuje. Tutaj badacze nie tylko wznieśli obiekt, lecz także go rozebrali i odtworzyli w innym miejscu. Postawili, zdemontowali, postawili jeszcze raz. Nie ma lepszego dowodu, że system faktycznie działa.
Po ponownym montażu budynek nadal był w pełni funkcjonalny. To najważniejszy test całej koncepcji, w którym nie ma tu miejsca na pobłażliwość. Jeśli elementy ścienne po rozbiórce tracą jakość, kruszą się przy demontażu albo przestają trzymać wymiary, cała idea ponownego użycia kończy się na niczym. Jednak jeśli po demontażu, transporcie i ponownym montażu mogą po prostu wrócić do roboty, zmienia się ekonomia całego cyklu życia budynku.
Przeczytaj także:
Badacze zaznaczają, że korzyści nie dotyczą wyłącznie środowiska. Taki budynek ma wyższą wartość rezydualną na końcu użytkowania. Zamiast płacić za rozbiórkę i utylizację, właściciel ma elementy, które mogą być po prostu wykorzystane przez niego ponownie lub odsprzedane.
