Инновационные кирпичи

Современная наука сумела внести инновации даже в обыкновенные строительные кирпичи.
21.07.2024
Инновационные кирпичи

Известно, что кирпич является самым древним строительным материалом, созданным человеком.

Его история насчитывает уже не менее нескольких тысячелетий, однако никто не может точно сказать – где, кем и когда именно был сделан самый первый экземпляр кирпича.

Древнейшими предметами из обожженной глины считаются предметы, найденные в Словакии на стоянке древнекаменного века (палеолита), и их возраст, по разным оценкам, может составлять 25 тысяч лет. Первые достоверные факты об использовании кирпича как строительного материала относятся к 5–4 тысячелетию до н. э. в архитектуре Додинастического периода (Древний Египет), а кирпичи размерами 45 х 30 х 10 см повсеместно использовали при строительстве арок, сводов и других сложных конструкции еще строители времен Римской империи, Довольно трудно представить себе, чтобы на примере столь старинного строительного материала можно было найти место для применения неких новаций, однако современные ученые и архитекторы сумели этого достичь.

Так, архитекторы из Колумбии Мигель Ниньо и Джоанна Наварро создали особый кирпич, предназначенный для жаркого климата и способный охлаждать построенные из него дома без всяких затрат какого-либо количества электроэнергии.

Естественному охлаждению построек из такого кирпича способствует его необычная форма – вместо привычного параллелепипеда колумбийский кирпич представляет собой в разрезе пятиугольную форму, более напоминающую трапецию. По заявлениям разработчиков, такой профиль способствует не только улучшению комфортности здания в температурном плане, но и помогает более экономно использовать раствор во время строительства.

Специально сконструированная полая структура кирпича позволяет наружному ветру продувать через стены и вентилировать помещения естественным путем, одновременно повышая и уровень звукоизоляции, задерживая на пути внутрь дома не только тепло, но и звуковые колебания.

Еще один кирпич, инновационный не по своей внутренней структуре, а по форме, создали специалисты из Корнуэлльского Университета при помощи современных технологий 3D-печати – разработанное ими изделие из керамики имеет уникальную форму, которая позволяет строить высокопрочные дома совсем без использования строительного раствора.

Сцепление таких изделий в кладке осуществляется за счет специальных клиновидных «наростов», образующих с соседями замок типа «ласточкин хвост», который традиционно используется при строительстве деревянных конструкций. Устойчивость стены в целом обеспечивается не только за счет плотности прилегания в пазах, но и за счет геометрии изделий, рассчитанной таким образом, чтобы сила гравитации делала конструкцию прочнее – суммарная результирующая всех действующих сил всегда направлена внутрь конструкции. Внутри новый кирпич имеет решетчатую структуру, обеспечивая легкость изделия и экономию исходного материала, а также позволяя пропускать сквозь отверстия кабели электропроводки.

Ученые из Политехнического университета Валенсии (Испания) решали иную задачу – они создали сейсмоустойчивый кирпич, способный абсорбировать горизонтальные колебания здания во время землетрясений, с одновременным сохранением его вертикальной устойчивости. Указанные свойства достигаются при применении прослоек из нового кирпича в качестве буферных «подушек» между основными стенами, несущими стенами и стенами-перегородками. Такая «буферная зона» в случае землетрясения примет на себя все колебательные нагрузки от перегородок и резко снизит их влияние на сам остов здания, предотвращая тем самым возможность разрушения основных конструкций.

Однако самый инновационный кирпич разработали американские ученые одного из колледжей Политехнического Университета Калифорнии – разработчики решили разместить внутри каждого кирпича собственную мини-систему для улавливания загрязнений окружающего воздуха. Предполагается, что подобные фильтро-кирпичи (форма которых тоже весьма необычна) станут внешним слоем в фасаде здания, а смонтированное внутри кирпича особое устройство (фильтр циклонного типа) будет фильтровать воздух, проникающий в здание с улицы.

Тестирование прототипов фильтро-кирпичей показало, что с их помощью улавливается до 100% крупных частиц грязи и пыли, а также порядка 30% мелких частиц, содержащихся в воздухе.

Эти пылевые отходы под действием гравитации собираются в специальный резервуар, сделанный внизу каждого вертикального слоя из таких инновационных фильтров-кирпичей.

Все описанные новации, несомненно, будут востребованы строителями – при условии, однако, если стоимость инновационных кирпичей не приведет к существенному удорожанию строительства в целом.

Другие материалы раздела

Первая полоса