Бамбук, обыкновенная трава, которую сложнее разорвать, чем сталь, способен революционизировать строительство зданий во всем мире. Но это не все. Как сырье, находящееся преимущественно в развивающемся мире, без существующей промышленной инфраструктуры, созданной для того, чтобы ориентироваться на богатый мир, бамбук может полностью изменить международные экономические отношения.
В прошлом веке произошла беспрецедентная передача продуктов и заранее определенных решений - вместо программ по наращиванию потенциала - от богатых стран к бедным под рубрикой «помощь в целях развития». Экономические стимулы для первых очевидны: когда развитые страны внедряют, например, свою железобетонную технологию для развивающихся стран, эти страны также должны приобретать надлежащий механизм, техническую экспертизу для их обслуживания и строительные материалы, подходящие для этих машин, и они должны купить все эти вещи из развитых стран.
Это делит нашу планету между теми, кто производит товары и услуги, а также тех, кто имел в виду только потреблять. Если новые материалы, разработанные на основе имеющихся ресурсов в развивающихся территорий, не выходить на рынок, система останется прежним. Бамбук может быть материал, который превращает эти отношения с ног на голову.
В качестве примера эксплуатируемой торговой системы, действующей в настоящее время, обратите внимание на сталь. Железобетон является наиболее распространенным строительным материалом в мире, и развивающиеся страны используют 90% цемента в мире и 80% своей стали. Тем не менее, очень немногие из этих стран имеют возможность или ресурсы, чтобы производить свои собственные стали или цемента, заставляя их в эксплуататорского отношения импорта с развитыми странами. Из 54 африканских стран, например, только два серьезные производители стали. Все другие страны 52 конкурируют на мировом рынке за этот все более дорогой, казалось бы, незаменимый материал.
Но сталь не незаменима. Бамбук обеспечивает материальную альтернативу, и он растет в тропиках, области, которая близко совпадает с развивающимся миром. Бамбук, один из самых универсальных продуктов природы, принадлежит к ботаническому семейству трав, и его очень трудно разорвать на части.
Его сила заключается в том, как трава развивалась, приспосабливаясь к природным силам. В отличие от дерева, бамбуковый стебель или голень - ботанические термины для стебля травы - тонкий и полый. Это позволяет ему двигаться с ветром, в отличие от дерева, которое пытается просто противостоять любым природным силам, которым оно подвергается. Эта адаптация к гибкому движению требовала от природы создания в бамбуковой клетке очень легкого, но стойкого к растяжению волокна, способного изгибаться экстремальными способами, не ломаясь. Бамбук сложнее разобрать, чем древесину или даже армированную сталь.
Бамбук также является высоко возобновляемым и экологически чистым материалом. Он растет намного быстрее, чем древесина, и его легко получить в большом количестве. Он также известен своей непревзойденной способностью улавливать углерод и поэтому может играть важную роль в сокращении выбросов углерода во всем мире - еще одно преимущество для развивающихся стран в свете торговли сертификатами о выбросах углерода.
Просто с экономической точки зрения большинство развивающихся стран должно интересоваться материалом. Это может укрепить местную экономику и снизить зависимость от международных рынков.
Экстракты клетчатки
Однако огромные социальные, экономические и материальные преимущества бамбука и его широкое распространение не отражаются на спросе на материал. Несмотря на свои сильные стороны, бамбук имеет ряд недостатков в качестве строительного материала. Поглощение воды, разбухание и усадка, ограниченная долговечность и уязвимость к грибковым атакам до сих пор ограничивали большинство применений бамбука.
Сегодня использование бамбука обычно ограничивается тем, что он является структурным компонентом в регионах, где он отражает местные архитектурные традиции; ранние попытки использовать его в качестве необработанного, некомпозитного армирующего материала в бетоне не увенчались успехом.
Но бамбуковое волокно может быть извлечено и объединено с другими материалами для создания композита, использующего его природные преимущества как часть жизнеспособного строительного материала, альтернативы стали и древесине. Действительно, это именно то, что исследователи из ETH Сингапура Лаборатория городов будущего работают.
Существует приблизительно 1,400 известный вид бамбука, который имеет всевозможные формы, размеры и сильные стороны. Используя новые технологии, мы изучаем, какие виды бамбука наиболее подходят для использования в строительстве и как мы можем преодолеть некоторые из его ограничений, комбинируя бамбук с клеящим веществом.
Бамбуковый композитный материал могут быть изготовлены в любой из известных форм и форм, в которых производятся сталь и древесина. Как и они, материал можно использовать для возведения стеновых конструкций домов или любых других зданий. Что еще более интересно, его можно использовать для конкретных применений, которые лучше всего используют преимущества прочности материала на растяжение, таких как системы армирования в бетоне или балки для потолков и кровельных конструкций.
Дешево и просто
Сегодня, бамбук стоит меньше, чем четверть столько же, по весу, в качестве стальной арматуры. И потому, что сталь 15 раз плотнее, чем натурального бамбука, данные по объему еще более экстремальные. Только в Юго-Восточной Азии, есть достаточно бамбук уже в культивировании, чтобы удовлетворить спрос на эквивалентное время строительства стали 25 более.
Бамбук в основном растет в развивающихся странах, которые с помощью этой новой технологии могут потенциально создать существенные производственно-сбытовые цепочки. Фермеры, центры сбора, дистрибьюторы и, наконец, производственные мощности могут сформировать сильную экономическую мощь - при условии, что бамбук не просто экспортируется в качестве сырья.
Развивающиеся страны должны развивать и поддерживать знания и промышленные ноу-хау в целях укрепления своего экономического потенциала. Производство высокопрочного строительного материала может создать прочные новые сельско-городские связи и создать альтернативный источник дохода для фермеров. Расширение выращивания поможет фермерам и в других отношениях; Благодаря быстрому росту бамбук может защитить открытую почву и защитить ее от эрозии. Будучи травой, бамбук также поддерживает высокий уровень грунтовых вод и, следовательно, повышает продуктивность прилегающих полей, засаженных продовольственными культурами.
Бамбук может играть важную роль не только в качестве традиционного строительного ресурса, но и в качестве основного компонента индустриальном продукта, что позволяет создать "свободную от табачного дыма" промышленности в развивающихся странах.
Дирк Хебел получил SMART Innovation Grant и стипендию Sawiris. REHAU помог с химическими частями своего исследования.
Эта статья изначально была опубликована в Беседа
Читать оригинал статьи.
Об авторе
Дирк Хебель в настоящее время занимает должность доцента кафедры архитектуры и строительства в Лаборатории городов будущего в Сингапуре. До этого он был основателем и научным директором эфиопской института архитектуры, строительных конструкций и городского развития в Аддис-Абебе, Эфиопия. Между 2002 и 2009 он преподавал на кафедре архитектуры, ETHZ в качестве координатора первого года программы архитектурного дизайна и директор «Мастер перспективных исследований" в программе городского дизайна с профессором д-р Марк Angélil.
