Το γερμανικό αρχιτεκτονικό γραφείο HENN και το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Δρέσδης ολοκλήρωσαν το πρώτο κτίριο στον κόσμο από ανθρακούχο σκυρόδεμα – μια μορφή σκυροδέματος ενισχυμένη με ίνες άνθρακα αντί για χάλυβα.
Το κτίριο με την ονομασία Cube, έκτασης 243 τετραγωνικών μέτρων, βρίσκεται στην καρδιά της πανεπιστημιούπολης και κατασκευάστηκε για τη δοκιμή αυτού του νέου υλικού. Στόχος να αποτελέσει έναν πολυχώρο που θα στεγάζει λειτουργίες εργαστηρίου και συναρμολόγησης ενώ παράλληλα θα προωθεί τη διάδοση και ανταλλαγή πληροφορίας αυξάνοντας την προσβασιμότητα στην έρευνα.
Η οροφή και οι τοίχοι του έργου είναι συγχωνευμένοι, αποδίδοντας μια ενιαία μορφή, συνθέτοντας στοιχεία της μελλοντικής αρχιτεκτονικής, στην οποία ο περιβαλλοντικά ευαισθητοποιημένος σχεδιασμός συνδυάζεται με τη μορφική ελευθερία και μια ριζική επανεξέταση των βασικών αρχιτεκτονικών στοιχείων.
Ο τοίχος και η οροφή δεν είναι πλέον ξεχωριστά στοιχεία, αλλά συγχωνεύονται λειτουργικά το ένα με το άλλο ως οργανική συνέχεια. Ένα στενό άνοιγμα διατρέχει διαγώνια ολόκληρο τον όγκο, τονίζοντας τη γεωμετρία του κτιρίου, συνθέτοντας φωτεινούς φεγγίτες σε όλους τους χώρους.
Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του είναι μια λεπτή, στριφτή πρόσοψη που παραπέμπει οπτικά στην υφή των ανθρακονημάτων και ταυτόχρονα είναι τυπικά δυνατή από το υλικό, το οποίο είναι ελαφρύτερο και ισχυρότερο από το παραδοσιακό σκυρόδεμα.
Σύμφωνα με τον Giovanni Betti, επικεφαλής του τμήματος βιωσιμότητας του αρχιτεκτονικού γραφείου HΕΝΝ, η λεπτή γραμμή της πρόσοψης του Cube κατέστη δυνατή χάρη στη χρήση ανθρακονήματος, ο οποίος είναι ανθεκτικός στη σκουριά και έτσι δεν χρειάζεται να καλυφθεί με πολύ σκυρόδεμα. Οι ίνες άνθρακα είναι τέσσερις φορές ελαφρύτερες και έξι φορές ισχυρότερες από τον χάλυβα και δεν υπόκεινται σε διάβρωση.
Έτσι, τα εξαρτήματα και οι κατασκευές μπορούν να σχεδιαστούν λεπτότερα, με εξοικονόμηση υλικών κατά 50% ή και περισσότερο, γεγονός που μπορεί να μειώσει τις εκπομπές CO2 και την κατανάλωση άλλων πολύτιμων πόρων, όπως το νερό και η άμμος.
Το Cube εκμεταλλεύεται επίσης μια άλλη ιδιότητα των ανθρακονημάτων: την αγωγιμότητά τους. Οι τσιμεντένιοι τοίχοι του κτιρίου είναι εξοπλισμένοι με μονωτικά μαξιλάρια, θερμαντικά στοιχεία και διαδραστικές επιφάνειες αφής.
Καινοτόμα υλικά για βιώσιμη δόμηση
Βάσει της Συμφωνίας του Παρισιού για το Κλίμα, η παγκόσμια βιομηχανία σκυροδέματος πρέπει να μειώσει τις εκπομπές κατά 16% έως το 2030 και 100% έως το 2050 για να παραμείνει εντός του προϋπολογισμού του άνθρακα κατά 1,5 βαθμούς Κελσίου. Αυτή η προσπάθεια θα απαιτήσει σημαντικές αλλαγές σε όλη τη συγκεκριμένη αλυσίδα αξίας. Μια εύκολη και οικονομική λύση είναι η χρήση λιγότερου υλικού ενώ πληρούνται οι απαιτήσεις του έργου.
Το CUBE είναι ένα δοκιμαστικό έργο που σχεδιάστηκε στο πλαίσιο ενός ευρύτερου ερευνητικού προγράμματος για καινοτόμα υλικά στην κατασκευή κτιρίων με την ονομασία «C3 – Σύνθετα υλικά άνθρακα-σκυροδέματος», το οποίο χρηματοδοτείται από το γερμανικό ομοσπονδιακό υπουργείο Παιδείας και Έρευνας, και εξετάζει τις πιθανές εφαρμογές του ανθρακικού σκυροδέματος.
Το ανθρακούχο σκυρόδεμα θα μπορούσε να συμβάλει σε πιο ευέλικτες κατασκευές με εξοικονόμηση πόρων σε διαδικασίες, και η μετάβαση σε σκυρόδεμα άνθρακα θα μπορούσε να μειώσει τις εκπομπές CO2 από την κατασκευή έως και 50%.
Το ανθρακούχο σκυρόδεμα αναπτύχθηκε στο TU Δρέσδης μαζί με πολλά άλλα πανεπιστήμια παγκοσμίως. Σύμφωνα με τους ερευνητές, μελέτες έδειξαν ότι για έναν συγκρίσιμο σχεδιασμό γέφυρας, έχει περίπου 30% μικρότερο δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη (GWP) από τη συμβατική κατασκευή. Αυτό συμβαίνει παρά το γεγονός ότι οι ίνες άνθρακα από μόνες τους έχουν υψηλό αποτύπωμα άνθρακα – περιέχουν περίπου οκτώ φορές περισσότερο άνθρακα από τον χάλυβα ανά μονάδα βάρους. Αλλά λόγω της αντοχής του, απαιτείται λιγότερο υλικό κατά την κατασκευή ενός έργου.
Η αντισκωριακή φύση των ινών άνθρακα δίνει επίσης στο σκυρόδεμα μεγαλύτερη διάρκεια ζωής που, όπως λένε οι ερευνητές, είναι «σημαντικά αυξημένη σε σύγκριση με τα παραδοσιακά κτίρια από σκυρόδεμα, μειώνοντας περαιτέρω το κόστος άνθρακα με την πάροδο του χρόνου».
Με το The CUBE, η HENN συμβάλλει σημαντικά στην ανάπτυξη και εφαρμογή των αυριανών κατασκευαστικών τεχνολογιών.
