Napište, co hledáte

Moderní technologie a materiály budoucnosti

Moderní technologie a materiály budoucnosti

Share

Stavebnictví prožívá obrovskou revoluci, jež je přirozeným důsledkem snahy zdokonalovat kvalitu obytných i dalších objektů a zároveň chránit přírodu. V souvislosti s tím se objevují materiály s neuvěřitelnými vlastnostmi: Samy se například opravují, dýchají nebo jsou vyrobené z hub. 

Výhradně z přírodních materiálů je postaven dům Cross Cabin, jehož vnější partie pokrývá přírodní expandovaný korek, poskytující výbornou tepelnou i zvukovou izolaci. Nosná konstrukce je z CLT panelů, stavba má nulové emise uhlíku. MOONTOWER DESIGN + BUILD

 

Nedostatek řemeslníků, drahé zdroje a touha po ekologičtějsím životě nutí firmy zavádět do praxe technologie, známé dříve snad jen z futuristických filmů. Výsledkem jsou domy, které rostou rychleji, jsou postavené s absolutní přesností, snižují nároky na provoz a šetří peněženku svých uživatelů. Současné materiály a postupy aktuálně ukazují, že stavebnictví už nechce drancovat přírodu ani plýtvat časem. Stavby zítřka, které se u nás postupně rodí, jsou rychlé, ekologické a navržené tak, aby svým obyvatelům nabídly maximální komfort s co nejmenšími náklady na provoz. 

Chvála CLT panelů

Dřevostavby dnes už přerostly menší rezidenční výstavbu: Díky revolučnímu materiálu s názvem CLT panely z křížem lepeného masivního dřeva, jež jim dává skvělou pevnost a odolnost, která si nezadá s betonem, není problém tímto způsobem budovat opravdu velké objekty. Výstavba z panelů funguje jako obří skládačka – stěny se vyrobí v továrně a na místě se skompletují během několik týdnů. Dřevo navíc ve výsledném obytném prostoru přirozeně reguluje vlhkost a vytváří neuvěřitelně zdravé klima pro život.

Projekt Timber Praha nabídl bytové domy z CLT panelů v energeticky nejúspornější kategorii A a s ekologickou certifikací BREEAM Excellent. Využívá moderních technologií, mimo jiné i systém Smart Home, tepelná čerpadla, geotermální vrty či fotovoltaické panely. UBM

 

U nás tento typ budov zastupuje například projekt TIMBER PRAHA, který vyrostl v pražských Řeporyjích. Původně byl sice koncipován jako klasická stavba ze železobetonu, byl však změněn na hybridní dřevostavbu, což se projevilo významným snížením uhlíkové stopy. Výsledný efekt vychází ze schopnosti dřeva vázat uhlík, takže jeho použití jako obnovitelného zdroje pozitivně ovlivňuje dopady na životní prostředí. Nemluvě o přínosu dřeva pro výslednou estetiku, funkčnost a zdravotní benefity pro obyvatele takových budov. 

Svéhlavý beton

Klasická výroba tohoto nejpoužívanějšího stavebního materiálu na světě zatěžuje životní prostředí, proto se i u nás dostává stále častěji ke slovu nízkomemisní zelený beton. Příkladem je materiál ECOPact, při jehož výrobě se využívá recyklovaných hmot a vzniká při ní až o třicet procent méně emisí CO₂ než u běžného betonu. O stupeň výše je pak takzvaný samohojivý beton, založený na přídavku mikroskopických bakterií a živin, které probudí k životu zatékání do eventuálních trhlin. Začnou produkovat vápenec, kterým prasklinu samy zevnitř vyplní a „vyléčí“. Pro mosty nebo základy domů tak biologie objevila způsob extrémního prodloužení životnost bez nutnosti drahých oprav. Dalším inovativním ekologicky šetrným materiálem je lehčený izolační beton z recyklovaného polystyrenu, který snižuje zatížení konstrukcí, až třicetkrát zlepšuje tepelnou izolaci, a navíc umožňuje svépomocnou výrobu v běžné míchačce. 

Volba CLT panelů pro konstrukci stěn i stropů Octothorpe House zabránila emisi 15 tun skleníkových plynů. Dřevo domu váže cca 25 tun uhlíku, materiál navíc pochází ze dřeva borovic napadených kůrovcem. FOREST CITY MADE

Volba CLT panelů pro konstrukci stěn i stropů Octothorpe House zabránila emisi 15 tun skleníkových plynů. Dřevo domu váže cca 25 tun uhlíku, materiál navíc pochází ze dřeva borovic napadených kůrovcem. FOREST CITY MADE

 

Chytré izolace

Klasický polystyren nebo vatu začínají nahrazovat materiály, které mohou znít  jako z jiné galaxie. Jde například o mycelium, neboli podhoubí: Kořenová struktura hub totiž dokáže ve spojení se zemědělským odpadem, například pilinami, vyrůst rychle do přesného tvaru daného formou. Po vysušení vznikne lehký, pevný a zcela nehořlavý materiál, který skvěle izoluje teplo. Na konci životnosti domu ho navíc můžete prostě hodit na kompost, kde se přirozeně rozloží.

Členitost půdorysu dřevostavby zdůrazňují různé plochy fasád. Řešení představované kombinací obkladu z latí a omítaných ploch podtrhuje městský vzhled domu. LUCERN DŘEVOSTAVBY

 

Pozornost si zaslouží rovněž aerogel neboli „zmrzlý kouř“, nejlehčí pevná látka na světě, která je z 99 % tvořena vzduchem. Má izolační schopnosti až čtyřikrát lepší než běžný polystyren, takže stačí extrémně tenká vrstva izolace, což architektům umožňuje navrhovat štíhlé stěny a majitelé bytů tak získají cenné centimetry prostoru navíc. Pokrokovým řešením jsou i materiály s fázovou přeměnou (PCM), přidávané do moderních omítek nebo sádrokartonových desek. Stěny pak přes den chladí a v noci hřejí, aniž by spotřebovaly jediný watt elektřiny. Umožňují to mikroskopické kapsle, které při vyšší teplotě změknou a pohltí přebytečné teplo, aby ho pak po ochlazení a ztuhnutí pustily zpátky do obytného prostoru. 

Zednický robot WLTR, který slouží k automatizovanému a přesnému zdění na stavebních projektech, zvládne přesné pokládání cihel podle virtuálního modelu stěny. WIENERBERGER

 

Umělá inteligence v první linii

Ještě před zahájením moderní stavby dnes nastupují drony. Během několika minut detailně zmapují terén včetně nástrah propadlin, vytvoří přesný 3D model pozemku, spočítají, kolik hlíny bude nutné vytěžit odvézt a jak hluboko se musí kopat základy. Přímo na staveništi pak začínají pomáhat první roboty, představované specializovanými rameny a pásy: Autonomní stroje dokážou přesně vyzdít stěny, vázat armatury nebo provádět nebezpečné výkopové práce.

3D tištěný dům Prvok je prvním objektem svého druhu v našich podmínkách. Stavba, jejímž autorem je sochař Michal Trpák
a studio Scoolpt, nemá pravoúhlé stěny a na střeše má živou zeleň. SAFARI RESORT

Situaci včetně dodržování bezpečnostních parametrů monituruje a hlídá prostřednictvím kamer umělá inteligence. K nejvíc fascinujícím trendům však patří 3D tisk kontrukcí z betonových směsí: Speciální hlavy dokážou realizovat hrubou stavbu domu za pouhých několik desítek hodin. Výhodou je, že nevzniká téměř žádný stavební odpad a stroj nepotřebuje přestávky na oběd ani spánek. Ruku v ruce s tím roste obliba modulární výstavby neboli prefabrikace. Stěny, stropy nebo celé obytné buňky se vyrobí s milimetrovou přesností v krytých továrních halách. Na staveništi se pak dům složí jako stavebnice během několika dní, bez ohledu na špatné počasí, které běžné stavby často brzdí. Roste i obliba kontejnerové výstavby. 

Inovativní koncept vertikální zeleně (systém Schüco AF UDC 80 Green Façade) pomáhá čistit vzduch, snižuje hladinu hluku a zlepšuje energetickou bilanci budovy. Modulová konstrukce jde vstříc různorodosti architektury. SCHÜCO

Domov jako elektrárna

Pod pojmem solární energie si většina lidí automaticky představí střechy rodinných i bytových domů pokryté tmavými lesklými panely. V poslední době se však architekti a inženýři zaměřili i na využití verikálních partií konstrukcí a sázejí na solární fasády. V odborném světě se pro tuto technologii používá zkratka BIPV (fotovoltaika integrovaná do budov), jde tedy o postup srovnatelný s podobně funkčními střešními krytinami. Fotovotaické panely jsou tak přímou součástí obvodového pláště stavby a jako designový prvek se podílejí zároveň na zateplení i ochraně objektu před povětrnostními vlivy.

Solární fasády a solární skla proměňují budovy v moderní a energeticky soběstačné objekty, které nejen dobře vypadají, ale také přispívají ke snížení provozních nákladů. LSK GREEN GROUP

 

Pro laika jsou přitom na první pohled k nerozeznání od luxusních obkladů: Výrobci je dokážou nabídnout v matném i lesklém provedení, v různých barvách, a dokonce i s texturou, která věrohodně napodobuje přírodní kámen, dřevo nebo moderní beton. Dům tak získá špičkový architektonický vzhled, který mu navíc vydělává peníze. Vyrobená elektřina pak může pomáhat s provozování technického zázemí domu včetně osvětlení, pohánět tepelná čerpadla pro ohřev vody, nebo dodávat energii přímo do obytného prostoru. Solární fasády tak zřetelně definují směr, jímž se ubírá moderní architektura. Budovy se díky tomu proměňují v živé organismy, které si energii samy vyrábějí, chytře s ní hospodaří a přitom vypadají skvěle. 

Průkopnická zelená fasáda plní svou funkci rovněž na plášti experimentální průmyslové haly. Systém mimo jiné využívá dešťovou vodu a kořenovou čistírnu odpadních vod přímo v areálu. LIKO S

 

Chytrá okna a dveře

Staly se z nich hi-tech produkty plné nanomateriálů, kosmických technologií a skrytého inženýrství. Nové materiály profilů a skel aktuálně umějí nejen udržet příjemný vnitřní komfort stavby, ale třeba se i sama čistit. Pokud jde o rámy,  vládne dnes světu materiálů pokročilý kompozit. Neuvěřitelně pevná skelná vlákna, která se osvědčila v leteckém průmyslu, dávají výslednému produktu potřebnou lehkost, extrémní stabilitu a perfektní izolační schopnosti. Po přidání kompostovatelných bio-polyomerů a recyklovaných plastů jsou pak profily šetrné k přírodě už při své výrobě. Revoluční vývoj nevynechal ani skleněné výplně. Aktuálně jsou standardem izolační trojskla, ovšem se skrytými bonusy. Moderní okenní a dveřní tabule jsou potaženy mikroskopickou, pouhým okem neviditelnou nanovrstvou vzácných kovů, nejčastěji stříbra, s funkcí selektivního filtru, jehož úkolem je v zimě propustit dovnitř maximum denního světla, ale zabránit úniku tepla ven, v létě pak ochránit obytný prostor před infračerveným slunečním zářením.

Okenní profily Elegant ThermoFibra Infinity představují technologickou špičku v oblasti plastových oken. Jejich hlavní předností je úplná absence ocelových výztuh, jež byly nahrazeny pokročilými kompozitními materiály. DECEUNINCK

 

Okno tak funguje jako jakýsi termoskový plášť. Efekt umocňuje vzácný plyn (argon či krypton) vyplňující prostor mezi skly. Vývoj přináší na trh i řešení pro údržbu povrchu: Samočisticí skla mají na vnější straně speciální vrstvu oxidu titaničitého, a když na okno zasvítí slunce (UV záření), spustí se chemická reakce, která organické nečistoty (prach, pyl) rozloží. Při dešti pak na ploše  místo kapek vznikne souvislý film, který rozpuštěnou špínu jednoduše spláchne bez jediné šmouhy. Výrobci nabízejí rovněž chytrá elektrochromatická skla napojená na nízké elektrické napětí a systém inteligentní domácnosti. Stiskem tlačítka nebo automaticky v závislosti na intenzitě slunce dokáže sklo změnit svou strukturu a zabarvit se do příjemného tónu. Okno se tak před ostrým sluncem nebo zvědavými pohledy sousedů ochrání samo, bez podpory bez žaluzií či závěsů. 

V moderní dřevostavbě je nainstalován špičkový systém automatizace budov Loxone. Technologie díky tomu fungují jako propojený celek s minimem manuálních zásahů a maximalizují energetickou efektivitu domu. LUCERN DŘEVOSTAVBY

 

Poslušný dům

Největším přínosem moderních technologií je v současnosti nezatížená peněženka. Inteligentní domov dokáže s energiemi hospodařit mnohem lépe než člověk, navíc s pomocí rozličných senzorů bdí i nad bezpečností svých obyvatel: Dokáže totiž předvídat a řešit domácí katastrofy. Změnou prochází i zamykání, založené na použití otisku prstu, číselného kódu nebo ovládání chytrým telefonem. Na dálku tak lze odemknout například kurýrovi, nenadálé návštěvě nebo řemeslníkovi. Pro chytrý systém je hračka měnit barvu a intenzitu osvětlení podle denní doby, aktivovat audio a video techniku, spusit pračku, myčku nádobí či kávovar, sledovat obsah chladničky… To nejlepší na chytré domácnosti jsou takzvané rutiny – tedy situace, kdy dům udělá více věcí najednou na základě jednoho impulsu. Například po odchodu posledního člena rodiny zahájí bleskovou kontrolu: Zhasne zapomenutá světla ve všech místnostech, odpojí ze zásuvky žehličku či kulmu, přepne topení do úsporného režimu, aktivuje kamery a zamkne vchodové dveře… Chytrá domácnost je zkrátka investicí do pohodlí, bezpečí a dlouhodobých úspor. 

Text: Alena Müllerová, Foto: achiv firem