Građevinski sektor i dalje se suočava sa velikim izazovima kada je reč o smanjenju potrošnje resursa i emisija gasova sa efektom staklene bašte. Poseban problem predstavlja građevinski otpad koji nastaje nakon rušenja objekata, naročito onih čiji je vek upotrebe relativno kratak, poput maloprodajnih i komercijalnih objekata koji se često koriste svega deset do dvadeset godina.
Izgradnja demonstracionog objekta (Foto: IBPSC-TU Graz)
Upravo iz potrebe da se produži životni vek građevinskih materijala nastao je projekat Re-Use Ziegelwand, koji su razvili istraživači sa Tehničkog univerziteta u Gracu (TU Graz) u saradnji sa kompanijom Wienerberger, najvećim austrijskim proizvođačem opeke.
Cilj projekta bio je da se životni vek građevinskih elemenata odvoji od životnog veka same zgrade, čime bi se omogućila njihova višestruka upotreba.
Osnovu sistema čine industrijski prefabrikovani zidni elementi od opeke koji se, za razliku od klasičnih rešenja, ne povezuju trajnim malterskim spojnicama. Umesto toga koriste se reverzibilni spojevi koji omogućavaju da se zidovi nakon demontaže objekta rastave bez oštećenja i ponovo upotrebe u novoj građevini.
Prema rezultatima istraživanja, ovakav pristup može značajno da smanji negativan uticaj gradnje na životnu sredinu. Istraživački tim navodi da proizvodnja opeke zahteva velike količine energije i resursa, zbog čega njena ponovna upotreba donosi značajne ekološke koristi.
Razvijeni sistem omogućava da se tokom narednih faza korišćenja objekta izbegne veliki deo emisija koje bi nastale proizvodnjom novih materijala. Analize pokazuju da se kroz tri životna ciklusa emisije ugljen-dioksida mogu smanjiti za približno 60 procenata u poređenju sa konvencionalnim načinima gradnje.
Jedan od najvećih izazova tokom razvoja bio je usklađivanje mogućnosti jednostavne demontaže sa strogim tehničkim zahtevima koji se odnose na statiku, stabilnost, zaptivenost, tolerancije i termoizolacione karakteristike. Da bi se svi ovi uslovi ispunili, istraživači su pored posebnog sistema spajanja primenili i dodatna konstruktivna rešenja.
Zidovi su projektovani sa debljinom od 44cm, dok opeka sadrži izolacionu vunu koja obezbeđuje odgovarajuću toplotnu zaštitu objekta. Prefabrikovani elementi se već u fabrici malterišu, što značajno smanjuje obim radova na gradilištu i ubrzava proces izgradnje.
Kada je reč o stabilnosti konstrukcije, razvijena su dva moguća pristupa. U prvom slučaju potrebnu krutost obezbeđuje dovoljno masivna krovna konstrukcija, dok se u drugom koriste vertikalne zategnute šipke koje prolaze kroz zidne elemente i dodatno stabilizuju objekat.
Funkcionalnost sistema proverena je kroz izgradnju demonstracionog objekta. Testiranja su pokazala da su spojevi i zidne konstrukcije ispunili sve tehničke zahteve, a dodatno je potvrđeno da objekat zadržava punu funkcionalnost i nakon što je rastavljen i ponovo sastavljen na drugoj lokaciji.
Kako bi se proverila pouzdanost sistema tokom dužeg perioda eksploatacije, istraživači su primenili metodu modalne analize. Ova metoda podrazumeva pobuđivanje konstrukcije vibracijama radi određivanja njene prirodne frekvencije u početnom, neoštećenom stanju.
Svaka promena prirodne frekvencije tokom korišćenja može ukazati na promene u nosivosti zidova, što omogućava procenu njihovog stanja bez destruktivnih ispitivanja.
Istraživači ističu da su uspešna izgradnja, demontaža i ponovno sastavljanje demonstracionog objekta u punoj veličini potvrdili tehničku izvodljivost i otpornost sistema u realnim uslovima primene.
Pored ekoloških koristi, ovakav koncept donosi i ekonomsku vrednost korisnicima objekata, jer građevinski elementi zadržavaju značajnu upotrebnu i tržišnu vrednost čak i nakon završetka prvobitne namene zgrade.
Rezultati projekta ukazuju na potencijal razvoja novih modela cirkularne gradnje u kojima se građevinski materijali ne posmatraju kao otpad nakon rušenja objekta, već kao resurs spreman za novu upotrebu.
