آینده طراحی نیاز به تفکری نوآورانه در مورد اعمال تکنیک های ساخت و ساز فعلی دارد تا قادر شویم قابلیت های آن ها را گسترش دهیم. پایداری از چیزی فراتر از یک گرایش استنتاج شده است و تبدیل به بخشی ثابت در فرآیند طراحی شده است. راه حل های پایداری همواره وضع موجود طراحی را تحت فشار قرار داده اند و در حال حاضر گروه تکنولوژی سازه ای دانشگاه پلی تکنیک کاتالونیا (UPC) یا (BarcelonaTech- Universitat Politècnica de Catalunya ) ، بتنی ساخته است که بسیاری از ارگانیسم های زیستی را بر روی سطح خود نگه می دارد و پرورش می دهد.
ما پرداخت هایی از باغ های عمودی و نما با پوشش گیاهی را دیده ایم، اما چیزی که بتن زیستی (بیولوژیک) را از سیستم های دیگر جدا می کند این است که این بتن بخش جدایی ناپذیری از سازه است. با توجه به این مقاله ی ساینس دیلی(Science Daily) ، این سیستم مرکب از سه لایه بر روی عناصر سازه ای است که با هم، مزایای زیست محیطی، حرارتی و زیبایی را برای ساختمان به ارمغان می آورند.
تصویر از UPC
لایه ی بیولوژیکی که به رشد گیاه کمک می کند در واقع بتنی است با پایه ای از سیمان با تنظیم عالی که به رشد گیاه کمک می کند و امکان ادامه ی حیات گونه ی خاصی از خزه ها و گلسنگ ها را فراهم می آورد. به طور کلی، میزان PH بتن زیاد است. میزان PH شرایط ایده آل بتن، کمتر از 9 است، اما سیمان پرتلند سنتی می تواند میزان PH حدود 12 یا 13 داشته باشد، که در این حالت نیاز است تا مقدار قابل قبول، کاهش پیدا کند. این شرایط ایده آلی نبود که محققان در UPC به دنبال آن بودند. در عوض، آن ها با استفاده از سیمان فسفات منیزیم دار که اندکی اسیدی تر است و نیازی به کاهش میزان PH ندارد، لایه ی بیولوژیکی را ایجاد کردند.
خزه ها می توانند در PH کمتر از 5 ، رشد کنند – میزانی که اکثر گیاهان دیگر ترجیح نمی دهند. محدود کردن رقابت به وسیله ی کاهش میزان PH، به احتمال زیاد استعمار خزه ها را گسترش می دهد. این استراتژی محققان منجر به توسعه انواع مختلفی از سیمان با توزیع متغیر میزان PH- که به رشد انواع خاصی از موجودات زنده نظیر خزه ها، ریز جلبک ها یا گلسنگ ها کمک می کند- شد.
نصب این بتن جاندار ، مرکب از سه لایه بر روی یک سطح سازه ای است. لایه ی اول یک پوسته ی ضدآب است که از عناصر سازه ای در مقابل نفوذ آب محافظت می کند. لایه ی بیولوژیکی جدید بتن بر روی این لایه به کار برده می شود. این لایه آب باران را جذب می کند و مانند سازه ی میکروسکپی عمل می کند که آب باران را ذخیره و انبار می کند. لایه آخر پوششی ناپیوسته ای است که اجازه ی ورود آب باران را می دهد و آن را بین این پوشش و پوشش ضدآب به دام می اندازد. این کار باعث بهینه سازی مقدار آبی می شود که در داخل پوشش بیولوژیکی بدون به خطر انداختن سازه گیر می افتد.
مزایای این سیستم بسیار است. گیاهان CO2 هوا را جذب و اکسیژن آزاد می کنند. این لایه همچنین به عنوان عایق حرارتی عمل می کند و به تنظیم حرارت داخل ساختمان با جذب گرما و جلوگیری از ورود آن به ساختمان در آب و هوای گرم و یا فرار از ساختمان در آب و هوای سرد، کمک می کند.
این ماده ثبت شده است اما هنوز در مرحله ی آزمایشی می باشد. محققان در حال آزمایش بر روی سیمان های مختلفی هستند که می توانند برای رشد گونه های خاصی از گیاهان استفاده شوند. این تغییرات در نما، هم ازنظر تزیینی و هم زیست محیطی ، تنوع و رنگ به هر نمایی می دهد و آن را به یک ساختمان جدید و یا به روز شده تبدیل می کنند.
منابع:
Story via Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). “Biological concrete for constructing ‘living’ building materials with lichens, mosses.” ScienceDaily, 20 Dec. 2012. Web. 6 Jan. 2013.
Images via Flickr user: cowbite; Licensed via Creative Commons
Vinnitskaya, Irina. “Biological Concrete for a Living, Breathing Facade” 06 Jan 2013. ArchDaily. Accessed 11 May 2014.
مقداد علی بخشی هستم. موسیقی دان، برنامه نویس، متخصص هوش مصنوعی، علم داده، متخصص بلاکچین و توسعه دهنده ربات های هوشمند.
دانش آموخته مقطع ارشد و دکتری دانشکده فنی دانشگاه تهران هستم. با سابقه تدریس درس برنامه نویسی در دانشگاه (پردیس بین الملل کیش دانشگاه تهران)