Hiszpania rozwija hybrydowe belki drewniano-betonowe by zrewolucjonizować budownictwo

Tezy: Badacze z Uniwersytetu w Granadzie opracowali hybrydowe belki i płyty łączące drewno, beton i stal w jednym elemencie konstrukcyjnym. Projekt LIFE Madera para el Futuro, finansowany ze środków europejskich, zgromadził 40 badaczy przez cztery lata przy inwestycji wynoszącej 9 milionów euro.

Przez dziesięciolecia budownictwo zrównoważone przedstawiano jako przymusowy wybór: drewno, beton lub stal, lecz nie ich połączenie. Ambitny projekt naukowy koordynowany przez Uniwersytet w Granadzie podważył ten pogląd, udowadniając, że różne materiały mogą współpracować w obrębie jednego elementu konstrukcyjnego, wykorzystując optymalne właściwości każdego z nich. Efektem są hybrydowe belki i płyty lżejsze, mniej zanieczyszczające środowisko i już certyfikowane do użytku komercyjnego.

Projekt LIFE Madera para el Futuro, finansowany ze środków europejskich i wspierany przez sojusz publiczno-prywatny, przez cztery lata zgromadził czterdziestu naukowców i zmobilizował inwestycję przekraczającą dziewięć milionów euro. Jego inicjatorzy opisują go jako inicjatywę, która odmieniła sektor od dłuższego czasu pozostający w stagnacji.

Projekt „położył podwaliny pod lepszą przyszłość w sektorze, który był niemal niewidoczny i rozczarowany”.

Belki i płyty łączące najlepsze cechy każdego materiału

Pierwszym opracowanym produktem jest belka klejona warstwowo MCLam, integrująca topolę i sosnę laricio w jednym elemencie. Rozmieszczenie nie jest przypadkowe: sosna laricio zapewnia wytrzymałość mechaniczną w miejscach największego zapotrzebowania, natomiast topola pełni funkcję lekkiego wypełnienia, zmniejszając całkowitą masę elementu. W rezultacie belka może być nawet o 20 % lżejsza niż jej odpowiednik wykonany wyłącznie z sosny, bez utraty sztywności ani nośności.

Badania przeprowadzone w laboratorium PEMADE przyznały tym belkom klasyfikacje GL24C i GL26C, powyżej standardu rynkowego. Prototyp zawierający 40 % sosny laricio osiągnął niemal 13 000 megapaskali modułu sprężystości, przekraczając początkowe prognozy zespołu badawczego.

Drugim rozwiązaniem jest płyta mieszana MCLam BS, łącząca drewno klejone warstwowo z betonem i rozdzielająca funkcje zgodnie z możliwościami każdego materiału: drewno przejmuje siły rozciągające, a beton – ściskające. Rozwiązanie to zaprojektowano szczególnie z myślą o budynkach o dużych rozpiętościach, zwłaszcza powyżej sześciu metrów, gdzie inne alternatywy drewniane tracą konkurencyjność wobec stropów konwencjonalnych. W porównaniu ze standardowym stropem betonowym płyta MCLam BS jest o 40 % lżejsza, zmniejsza ślad węglowy nawet o 70 % oraz ślad wodny o 45 %.

Od prototypów do realizacji w rzeczywistych obiektach

Nowe produkty nie pozostały w laboratorium. Belki MCLam zastosowano w budowie domu pilotażowego w Ogíjares w prowincji Grenada, natomiast płytę mieszaną wykorzystano przy renowacji pałacu w Galicji. Oba produkty uzyskały certyfikat Instytutu Technologii Budowlanej, co umożliwia ich stosowanie w rzeczywistych obiektach z pełnymi gwarancjami technicznymi i prawnymi.

Jednym z najważniejszych osiągnięć projektu pod względem normatywnym jest włączenie, po raz pierwszy, drewna topoli do hiszpańskiej i europejskiej normy konstrukcyjnej. Uznanie to otwiera drzwi gatunkowi drzewa historycznie niedostatecznie wykorzystywanemu, którego przemysłowe zastosowanie może zmniejszyć zależność od drewna klejonego warstwowo importowanego z Europy Środkowej oraz stworzyć możliwości gospodarcze na obszarach wiejskich.

Topola z Vega de Granada jest bohaterem tej strategii bliskości. Jej integracja z lokalnymi łańcuchami wartości może ożywić sektor leśny, przemysł przetwórczy oraz zatrudnienie na terenach wiejskich. Aby zrealizować ten potencjał, projekt wsparł utworzenie spółki spin-off Iberolam Timber&Technology, w której większość udziałów posiadają właściciele lasów topolowych i sosnowych. Firma planuje uruchomienie fabryki w Valderrubio w 2026 roku, wchodzącej w skład osi przemysłowej obejmującej szkolenia w Santa Fe oraz badania i rozwój w Granadzie.

Częściowe zastąpienie cementu i stali drewnem pozyskanym lokalnie nie tylko zmniejsza emisje związane z produkcją materiałów, lecz także pozwala wykorzystać naturalną sekwestrację dwutlenku węgla podczas wzrostu drzew. Technologia posiada już solidną bazę techniczną i komercyjną. Pozostałym wyzwaniem jest skalowanie od budynków pilotażowych do szerszego wdrożenia w sektorze budowlanym.

Zrodło:
Wystąpił błąd podczas przetwarzania żądania