Инновации в материалах: что такое структурный бамбук (SEB)?

May 13, 2023

Как бы претенциозно это ни звучало, можно с уверенностью сказать, что бамбук – один из самых перспективных материалов для будущего строительной отрасли. Нил Томас, главный инженер Atelier One, говорит, что если бы мы разработали идеальный строительный материал, он был бы очень похож на бамбук. Это связано с тем, что он растет очень быстро, присутствует во многих странах мира, имеет высокоэффективное поперечное сечение и впечатляющую несущую способность. Но помимо структурного использования в необработанном виде, бамбук также является материалом, который допускает высокий уровень обработки и может быть ламинирован для изготовления полов, светильников и, как мы увидим в этой статье, для конструкций из структурного бамбука (SEB), которые очень похожи на Engineered Wood. Мы поговорили с Люком Д. Шуэттом, основателем и генеральным директором ReNüTeq Solutions, LLC, компании в Сент-Луисе, штат Миссури, которая работает с этой технологией конструкционных материалов.

Искусственный бамбук изготавливается из необработанных бамбуковых стеблей, которые под действием давления и тепла образуют ламинированный композит, который затем склеивается, образуя структурные детали. В случае Renüteq процесс подготовки планок и готовый продукт запатентованы специально для строительных конструкций и называются радиально ламинированным бамбуком. RadLam® оптимизирует волокно соломы с наивысшими эксплуатационными характеристиками, удаляя волокна с более низкой прочностью из внутренней части планки соломы перед ламинированием, одновременно повышая эффективность производства за счет сокращения отходов. Основными областями применения SEB являются конструктивные системы (колонны и балки), системы структурного остекления зданий (входы, крыши, фасадные системы), а также навесные стены и рамы от пола до потолка.

Хотя способы применения аналогичны, по словам Люка, «со структурной точки зрения, SEB намного прочнее, чем любая древесина из массива, представленная на рынке. Модуль упругости SEB ReNüTeq составляет более 4 миллионов фунтов на квадратный дюйм, что более чем в два раза превышает прочность любое изделие из клееной древесины или клееной древесины. При растяжении оно более чем в 10 раз прочнее благодаря непрерывному содержанию кремнеземного волокна в бамбуке. Более высокая плотность SEB идеально подходит для проектирования соединений, поскольку древесное волокно разрушается внутри болтовых соединений, в то время как это сохраняет его формируются при более высоком сжатии». Поскольку он на 40% плотнее искусственной древесины, это также означает, что конструкции из бамбука значительно лучше противопожарные, чем древесина, поскольку скорость ее карбонизации намного ниже. «Бамбук на клеточном уровне более закрыт, чем древесное волокно, что делает его гораздо более стабильным при изменении влажности и температуры. SEB более чем на 28% более стабилен, чем Mass Timber, в нестабильных условиях, что делает его оптимальным как для структурных, так и для стеклянных систем. ."

Помимо структурного использования, бамбук также имеет преимущества в отношении воздействия на окружающую среду. Люк отмечает, что бамбуковая плантация производит на 37% больше кислорода, чем традиционные леса. «Бамбук Гуадуа не только связывает углерод, но и производит кислород по мере своего роста, на 37% больше кислорода, чем деревья. Во время промышленной революции и даже сегодня во всем мире было уничтожено огромное количество естественных деревьев. Рассматривается возможность деревянного строительства. устойчив по сравнению с бетоном и сталью, но он далек от устойчивости бамбука, особенно с учетом уже истощенных естественных лесов». Бамбук имеет геометрическую кривую роста, благодаря которой он удаляет CO2 в 10 раз быстрее, чем деревья. При интенсивном сборе он может улавливать до 1,76 тонн CO2 на группу в год или до 362 тонн на гектар в год на оптимально управляемой ферме. Продукция Renüteq производится из видов гуадуа, выращенных в Латинской Америке и сертифицированных ASTM (Американское общество по испытанию материалов).

Кроме того, еще одним фактором, который следует учитывать, является качество почвы, о котором не всегда упоминают. По словам Люка, «корневая система бамбука Гуадуа остается неповрежденной на протяжении всего периода роста и сбора урожая. Когда древесину заготавливают, корневая система отмирает и вызывает резкую нестабильность почвы, следствием чего является эрозия верхнего слоя почвы. Крайние случаи этого происходили по всему миру в таких местах, как как Индия, Азия, Африка и Центральная/Южная Америка. Когда старые посадки и лесные фермы удаляются, качественный верхний слой почвы теряется, а возобновление роста любой формы растительности ограничивается. Пересадка деревьев не является решением. Давайте вырубать меньше деревьев». Чтобы проиллюстрировать это, он вспоминает цитату Сахдгуру, основателя Conscious Planet в Индии: «Спасите почву, чтобы спасти окружающую среду. Деградация почвы — самая острая экологическая проблема нашего времени. Сельское хозяйство может процветать только на богатой почве. иначе нельзя. Регенерация почвы — это оживление жизни».