В НГУ создали новый экологичный строительный материал
Команда исследователей из НГУ создала новый экологичный строительный материал, который в перспективе может заменить традиционный цемент. Уже готовы первые опытные образцы, в планах — запустить промышленное производство нового материала. Проект под руководством аспиранта Геолого-геофизического факультета (ГГФ) НГУ Степана Денисова «Разработка однокомпонентного вяжущего материала на основе промышленного отхода золошлаков» стал победителем федерального конкурса «Студенческий стартап», объем предоставляемой поддержки на ближайший год составит 1 млн рублей.
Уникальность проекта состоит в том, что новый строительный материал полностью изготавливается из промышленных отходов, а именно золошлаков — это то, что образуется при сжигании твёрдого топлива (угля, торфа, сланцев) на тепловых электростанциях, котельных и других промышленных установках. Таким образом, отходы, которые годами копились на свалках и загрязняли окружающую среду, превращаются в полезный и качественный продукт для строительства.
— Идея проекта родилась на стыке двух больших проблем. Во-первых, это проблема отходов: в России только золошлаковых отходов накоплено около 2 миллиардов тонн, и каждый год их становится на 60 миллионов тонн больше. При этом перерабатывается лишь малая часть — около 15%. Эти отвалы занимают огромные территории. Во-вторых, это проблема экологии цементной промышленности: производство обычного цемента — это очень энергозатратный процесс, на который приходится около 8% всех мировых выбросов CO₂. Наш проект позволяет сразу решать две задачи: перерабатывать отходы и одновременно создавать «зеленую» альтернативу цементу, сокращая углеродный след, — рассказал Степан Денисов.
Работа над проектом началась более года назад и ведется на базе Климатического центра НГУ. Научным руководителем, который отвечает за общее направление разработки и который также вошел в команду стартапа, является Георгий Лазаренко, к.ф.-м.н., директор Климатического центра НГУ. Кроме того, в команде стартапа — магистрант ГГФ Матвей Трутнев, аспирант ГГФ Дмитрий Горяйнов и к.т.н. Яков Ермолов.
На текущий момент разработана лабораторная технология и получены первые опытные образцы материала. Суть технологии заключается в следующем: золошлаки, раздробленные в порошок, смешиваются со специальными активаторами. Далее при смешивании с водой между ними запускается химическая реакция — геополимеризация. В результате получается прочный камень, по свойствам аналогичный цементному, но имеющий свое преимущество.
Уже проведены предварительные испытания образцов, результаты которых показали, что по таким показателям, как прочность, водопоглощение, новый материал полностью соответствует заявленным требованиям.
— По прочности (50 МПа) он не уступает высокомарочным цементам М500, а по морозостойкости может достигать 300 циклов. Кроме того, продукт имеет низкое водопоглощение (менее 5%), в то время как у большинства конкурентов этот показатель колеблется от 5% до 18%. Наряду с этим, он предлагает гибкость в времени схватывания — от 5 минут до 7 часов, покрывая потребности как в быстром ремонте, так и в стандартном строительстве. При этом его себестоимость является одной из самых низких на рынке, конкурируя с обычными портландцементами М300-М400, но предлагая при этом качество и свойства, характерные для значительно более дорогих специализированных материалов, — добавил Степан Денисов.
Аналоги данного материала, представленные на рынке, — это так называемые геополимерные вяжущие материалы, которые производят как в России, так и за рубежом. Однако ключевыми преимуществом материала, разработанного в НГУ, является цена и экологичность, достигаемая за счет использования 100% золы в качестве сырья и полной утилизации отходов.
Разработка найдет применение в разных сферах строительства — везде, где используется цемент, — для стяжки полов, кладки кирпича, штукатурки, изготовления строительных блоков и т.д. Потенциальными потребителями являются как крупные промышленные предприятия, которые решают задачу утилизации отходов, так и строительные компании и частные лица, которые ищут более доступный по цене и экологичный материал.
Средства, которые получит команда в рамках конкурса «Студенческий стартап», будут направлены на проведение дальнейших, более углубленных испытаний образцов по всем строительным стандартам (морозостойкость, коррозионная стойкость и др.), закупку необходимых реактивов и материалов, патентование разработки и изготовление первой партии прототипов в товарной упаковке (мешках по 5, 10 и 25 кг). В перспективе рассматривается возможность запустить промышленное производство строительной смеси и перерабатывать до 100 000 тонн золошлаков в год.
Фасад безопасного детства
Новые школы и детсады все чаще возводятся с применением современных алюминиевых фасадных конструкций.
Проектировщики и строители все чаще обращаются к алюминию как к универсальному материалу фасадных систем. Его используют в виде алюминиевых конструкций в облицовке стен и декорировки, а также в сочетании со стеклом и другими материалами. По мнению ряда экспертов, в настоящее время АФК становятся неотъемлемой частью современных архитектурных решений, в том числе при создании объектов образовательной инфраструктуры.
В надежных стенах
По словам начальника отдела продукта и аналитики Группы ЦДС Натальи Кукушкиной, алюминиевые конструкции присутствуют на рынке достаточно давно и постепенно завоевали популярность в сегменте жилья высокого класса, где ценятся оригинальная архитектура, разнообразие фасадных решений, количество материалов, применяемых на фасаде, сложность геометрии. На стандартных объектах такие решения если и применяются, то в ограниченном количестве, в качестве вспомогательного материала для выделения отдельных элементов фасада, например первого этажа или входной группы. Но необходимо помнить, что в девелопменте, как и в других областях, мода на тот или иной материал может меняться со временем. Алюминиевые конструкции не относятся к числу распространенных фасадных решений для социальных объектов ввиду их высокой себестоимости. Они могут использоваться на каких-то уникальных проектах — знаковом лицее, крупном спортивном комплексе или выставочном центре. В то же время для массовой инфраструктуры, которая по нормативам должна быть в каждом квартале, такой материал, скорее, пока нетипичен.
С такими выводами не согласны другие эксперты. Они отмечают, что реализация множества архитектурных проектов за последнее время с применением алюминиевых фасадных конструкций удешевилась. Кроме того, в отношении образовательных учреждений растущий интерес к АФК продиктован прежде всего с нормативной точки зрения, по закону к ним предъявляются отдельные повышенные требования пожарной безопасности.
Руководитель мастерской фасадных решений Генпро Кирилл Садеков сообщил, что помимо очевидных преимуществ в виде негорючести, АФК имеют и ряд других особенностей. Например, алюминий не нуждается в дополнительной обработке защитными составами, поскольку при контакте с атмосферой образуется оксидная пленка. Она препятствует дальнейшему взаимодействию металла с окружающей средой, тем самым защищает его от коррозии на протяжении всего срока службы. Также металл довольно легкий, что упрощает и монтаж, и требования к фасадной подсистеме по несущей способности, что сказывается на экономической составляющей проекта. Часто путают алюминиевые панели и алюминиево-композитные панели. Композитные панели при некоторых преимуществах в части экономики и других технических особенностей на данный момент не обеспечивают повышенные требования для высотных зданий и зданий категорий функциональной пожарной опасности Ф1.1 и Ф4.1. Поэтому на подобных зданиях применение АФК максимально оправданно.
«В последнее время увеличивается число проектов с фасадами из алюминия. Он применяется как на детских садах и школах, так и в жилых зданиях, общественных зданиях, административных. АФК, являясь универсальным решением в техническом плане, предлагает практически неограниченную свободу по визуальным возможностям фасадов», — добавил он.
По данным Алюминиевой Ассоциации, отмечает главный архитектор проекта архитектурного отдела MARKS GROUP Валентин Шевелев, срок службы подсистем из алюминиевых сплавов в среднеагрессивных средах более 50 лет, что в два раза выше, чем у систем из оцинкованной стали с полимерным порошковым покрытием при сопоставимой стоимости. Стоимость подсистем из алюминиевых сплавов на 30% меньше, чем подсистем из нержавеющей стали с сопоставимыми сроками службы. Фасадные кассеты, получаемые методом гибки из алюминиевого проката толщиной 1,5–3 мм, имеют гарантию на отсутствие признаков коррозии 50 лет. Пластичность и легкость алюминия позволяет создавать фасадные элементы самой разнообразной формы и реализовывать нестандартные архитектурные решения.
«Количество зданий с применением алюминиевых фасадных конструкций непрерывно увеличивается благодаря тому, что они позволяют воплотить архитектурные решения, отвечающие современным тенденциям к повышению качества архитектурного облика объектов социальной инфраструктуры. И с дальнейшим развитием архитектурной отрасли применение АФК будет получать все большее распространение», — уверен эксперт.
Ключевое свойство АФК — это легкость алюминия, считает директор по развитию ECOOKNA GROUP Игорь Пашанин. Благодаря этому нагрузка на несущие стены и фундамент здания минимальна. Это упрощает монтаж на большой высоте. Сам процесс монтажа напоминает сборку конструктора: на стену крепится каркас, утеплитель, а затем на него быстро навешиваются готовые панели. Кроме того, алюминий не ржавеет, фасад служит 50 и более лет без необходимости ремонта или покраски. Система вентилируемого фасада с утеплителем и воздушным зазором работает как термос, сохраняя тепло зимой и прохладу летом: «Однозначно АФК стали чаще применять при строительстве социальных объектов, и эта тенденция только растет. Раньше школы, больницы и детские сады были типовыми и довольно безликими. Сейчас подход изменился. Добавлю, что при строительстве соцобъектов обязательно противопожарное остекление. Для него используется исключительно алюминий. Только он и сталь способны противостоять распространению огня».
И цвет, и свет...
Наша компания, отмечает генеральный директор компании «АФК Лидер» Александр Савельев, является производителем фасадных панелей и ламелей из алюминия, которые благодаря своим свойствам становятся все более востребоваными при возведении объектов социальной инфраструктуры, таких как детские сады, школы и образовательные центры. Алюминиевые панели и ламели, помимо положительных технологических характеристик, связанных с обеспечением безопасности, долговечностью, простым монтажом, энергоэффективностью, придают фасадам особенную эстетичность и яркую выразительность. Благодаря широкому диапазону различных форм, которые могут сочетаться как между собой, так и с другими облицовочными материалами (стекло, камень, дерево), современные школы и детские сады становятся удивительными архитектурными произведениями, радующими взгляд и поднимающими настроение как взрослым, так и детям. А возможность комбинирования разных оттенков и текстур делает каждое здание индивидуальным и необычным.
«Вот, для примера, один из наших интересных проектов — отделка алюминиевыми ламелями фасада нового учебного корпуса “Технопарк” Государственного морского университета в Новороссийске. Изначально к нам обратились за ламелями из композитных материалов, но мы предложили использовать алюминиевые ламели с обоснованием всех их преимуществ. Мы создали целый ансамбль из ламелей с запилом индивидуального изготовления с переменным сечением от 100 до 300 мм. Это было непросто, но результат того стоил. Ламельная композиция органично и впечатляюще смотрится на масштабном витраже», — подчеркнул Александр Савельев.
В тренде — и алюминиевые конструкции с сочетанием стекла. Заместитель директора по маркетингу и продажам «Алютех Санкт-Петербург» Сергей Чирков отмечает, что витражные конструкции с использованием алюминиевого профиля сегодня становятся неотъемлемой частью проектирования социальных объектов. Их применение позволяет не только создать уникальный архитектурный облик здания, но и обеспечить оптимальное освещение внутренних помещений, что особенно важно для учреждений социального назначения. Само витражное остекление перестало быть чем-то сложно проектируемым и дорогостоящим, а преимущества, которые дает алюминиевый профиль, при создании светопрозрачных фасадов, стали повседневным спасением во многих сложных проектах. Эти факты и привели к наличию алюминиевых витражей практически в каждом социальном объекте: атриумы, спортивные залы, бассейны и т. д.
«В данное время мы заканчиваем совместную работу над проектом на набережной Невской губы, это школа на 1650 мест. В нем воплощены все современные технологические решения, и алюминиевые витражные конструкции не стали исключением. В проекте применены решения по остеклению зенитных фонарей, теплых алюминиевых окон, внутренних перегородок, противопожарных конструкций, витражей спортивных залов, атриумов, входных групп. Это будет не просто школа, а украшение данной локации и замечательный пример для многих компаний, проектирующих подобные социальные проекты в нашей стране», — резюмирует Сергей Чирков.
«АФК-Лидер»: надежно, ярко, безопасно
Производитель алюминиевых фасадных конструкций предлагает современные и технологичные решения для отделки фасадов школ и детских садов.
С каждым годом фасады школ и детских садов приобретают все более интересные формы, отражая новые тренды в архитектуре. Они перестают быть просто «серыми стенами», здания образовательных учреждений становятся яркими и привлекательными. Компания «АФК Лидер», ведущий производитель алюминиевых фасадных конструкций, вносит свой вклад в такие архитектурные преобразования школ и детских садов, предлагая технологичные и функциональные решения — алюминиевые панели и ламели.
Алюминий — это не только прочный, долговечный и надежный металл, но и материал, который олицетворяет прогресс и инновации. В строительстве он используется давно, но в последние годы с появлением новых технологий область его применения значительно расширилась, особенно в сфере общественного строительства. В какой-то степени, считают в «АФК Лидер», именно запросы на строительство школ и детсадов с улучшенной архитектурой задали вектор на появление современных, разнообразных, а главное — безопасных фасадных конструкций из алюминия.
Продукция компании производится методом экструзии, что обеспечивает повышенную прочность и износостойкость. Алюминиевые панели легко монтируются, не создают дополнительной нагрузки на фасад, не деформируются со временем. Декоративные ламели эффективно защищают помещения от излишнего солнечного света, снижая нагрузку на системы кондиционирования и экономя энергоресурсы. Таким образом, фасады из алюминиевых панелей и ламелей являются более экономичными и долговечными, имеют гарантию свыше 50 лет.
Все виды продукции «АФК Лидер» могут быть окрашены во все возможные цвета палитр RAL, декорированы под дерево или камень, анодированы под медь, бронзу, золото, серебро, а также иметь покрытия с фактурной структурой. Фасад, выполненный в оригинальных цветовых решениях, не только улучшает внешний вид школы или детского сада. Яркие цвета здания способствуют формированию положительного восприятия образовательной среды, позволяя каждому ребенку чувствовать себя частью чего-то красивого и важного.
Стоит добавить, что к материалам отделки фасадов и интерьеров современных образовательных учреждений предъявляются высокие требования. Сертифицированные алюминиевые панели и ламели «АФК Лидер» полностью удовлетворяют этим критериям, так как являются негорючим материалом и соответствуют высочайшим стандартам пожарной безопасности, обеспечивая надежную защиту детей и взрослых внутри здания.
В компании «АФК Лидер» — уже множество реализованных проектов школ, детских садов и других образовательных учреждений с использованием алюминиевых панелей и ламелей в отделке. В компании уверены, что благодаря таким фасадным решениям светлое архитектурное будущее начинается здесь и сейчас, и примечательно, что отправной точкой можно считать именно объекты для подрастающего поколения.
