Byggematerialers påvirkning på miljøet
De fleste læsere har nok hørt, at det byggede miljø er ansvarlig for en stor del af verdens kulstofemissioner.
Ifølge World Green Building Council bidrager bygninger til mere end en tredjedel (39 %) af de globale energirelaterede kulstofemissioner. Heraf kommer 28 % fra det operationelle aspekt – den energi, der kræves hver dag for at opvarme, køle og generere strøm til en bygning – mens de resterende 11 % stammer fra de materialer, der bruges og leveres til byggeriet.
Anvendelse af mere miljøvenlige byggemetoder og bygninger, der er mindre belastende for verden, har været allerede været vigtige emner i branchen i et stykke tid. Med ressourcer strakt til bristepunktet er det blevet stadig vigtigere at finde effektive og bæredygtige måder at skaffe vigtige materialer på.
Ud over de åbenlyse eksempler, f.eks. hurtigtvoksende træ, forskes der i stigende grad i, hvordan man kan opnå større bæredygtighed omkring byggematerialer. Mange kalder “levende byggematerialer” for en potentiel løsning.
Hvad er levende byggematerialer?
Lad os starte med at definere “levende byggematerialer”, da der er forskellige måder at kigge på dette emne.
De fleste af os kender til “grønne vægge”, hvor der dyrkes planter på siden af en bygning, eller “levende tage”, hvor et tag er beplantet med et lag af vegetation.
Mængden af vegetation, der kan anvendes, afhænger af væggens eller tagets bæreevne. Men begge kan absorbere fugt – og kulstof – fra atmosfæren, nedkøle bygningen, give et fristed for insekter, og så er det også flot at se på.
Selvom disse løsninger er effektive op til et vist punkt, er de begrænsede i omfang. Der, hvor konceptet med levende byggematerialer bliver rigtig spændende, er inden for regenerering – materialer, der kan reparere sig selv og endda vokse.
Teknologien er i øjeblikket eksperimentel, men hvis den kan leve op til sit potentiale, kan afkastet fra levende byggematerialer være betydelig.
Eksempler på levende byggematerialer
Selvhelende beton
Se f.eks. teamet af forskere fra University of Bath i Storbritannien, der udvikler landets første “intelligente beton”, der ved hjælp af indkapslede bakterier laver strukturer, der selv kan hele og reparere revner og defekter.
Ifølge professor Kevin Paine fra universitetets afdeling for arkitektur og civilingeniørvidenskab bruges omkring halvdelen af Storbritanniens byggebudget på at reparere eksisterende materialer. Det er primært rettet mod beton, da det er det mest almindelige materiale brugt af byggeteams.
“Den store fordel ved selvhelende beton er, at den reparerer sig selv på stedet,” siger han.
Paines forskerkollega, Susanne Gebhard, der er lektor i biologi og biokemi på universitetet, siger, at bakterier, der tilsættes betonen, danner calciumcarbonat – også kaldet kalksten – når de vokser.
Når det finder vej ind i revnerne i betonen, udfylder og forsegler de resulterende kalkkrystaller de tomme rum.
Bakteriebygninger?
I USA undersøger et hold researchere potentialet for “levende bygninger” under ledelse af Wil Srubar, lektor i arkitekturteknik og materialevidenskab ved University of Colorado i Boulder.
“Forestil dig, at arkitekter bruger genetiske værktøjer, der koder bygningens arkitektur direkte ind i organismernes DNA,” siger Srubar, “som så skaber bygninger, der reparerer sig selv, interagerer med deres beboere og tilpasser sig miljøet.”
Srubars team brugte fotosyntetiske cyanobakterier – også kaldet blågrønalger – som hjælp til at dyrke et strukturelt byggemateriale – og de holdt det i live.
“I stedet for at udlede CO2 bruger cyanobakterier CO2 og sollys til at vokse og, under de rette forhold, skabe en bio-cement. [Det] brugte vi til at binde sandpartikler sammen til en levende mursten,” siger han.
Researcherne stoppede ikke der. Ved at holde cyanobakterierne i live kunne de producere mursten, der voksede.
Srubar siger: “Vi tog en levende mursten, delte den i to og fik så to hele mursten til at vokse ud fra hver halvdel. De to fulde klodser blev til fire, og fire blev til otte. I stedet for at skabe én mursten ad gangen udnyttede vi bakteriernes eksponentielle vækst til at dyrke mange mursten på én gang – og demonstrerede dermed en helt ny metode til fremstilling af materialer.”
Hvad er udfordringerne ved at bruge levende byggematerialer?
Hvor spændende det end er, er forskningen, der udføres i Bath, Boulder og andre steder, stadig langt fra at komme med løsninger, der kan anvendes i et tilstrækkeligt stort omfang til, at de er nyttige for byggebranchen lige nu.
Srubar siger, at feltet for konstruerede levende byggematerialer er “i sin spæde begyndelse,” med udfordringer som f.eks. “omkostninger, test, certificering og opskalering af produktionen”.
Srubar fremhæver et andet problem: nemlig forbrugernes accept. “Byggebranchen har f.eks. en negativ opfattelse af levende organismer. Tænk på mug, skimmel, edderkopper, myrer og termitter. Vi håber på, at vi kan ændre den opfattelse”.
Forskere, der arbejder med levende materialer, skal også forholde sig til bekymringer om sikkerhed og biokontaminering, siger han.
Og mens forskere arbejder på at udvikle mere bæredygtige og responsive materialer som “levende mursten”, arbejder andre på, hvordan man kan forhindre, at bygninger gør deres beboere syge.
Kan levende materialer hjælpe med at løse “indeklimasyndrom”?
Det amerikanske Environmental Protection Agency siger, at udtrykket indeklimasyndrom (også kendt som “sick building syndrome” på engelsk) beskriver “situationer, hvor beboerne i en bygning oplever akutte sundheds- og komfortindvirkninger, der ser ud til at være forbundet med den tid, de opholder sig i en bygning, men ingen specifik sygdom eller årsag kan identificeres”.
Ifølge Storbritanniens National Health Service er den mest almindelige årsag til indeklimasyndrom i kontorbygninger dårlig ventilation eller dårligt vedligeholdte klimaanlæg, efterfulgt af støv, røg, dampe eller tekstilfibre i luften. Det kan også skyldes skarpt eller flimrende lys, problemer med rengøring og indretningen af kontorlokaler som f.eks. overfyldte skriveborde.
Brugen af mekanisk teknologi til luftcirkulationen har spillet en rolle vedrørende indeklimasyndrom gennem årene, men i dag gør mange nye byggerier meget mere brug af naturlig luftcirkulation og frisk luft for at forbedre beboernes velvære.
Og i nybyggede huse, hvor indlejrede kemikalier kan påvirke beboerne, stiger brugen af specialiseret dekorativ maling, der ikke indeholder flygtige organiske forbindelser, og det er godt nyt for astmatikere og andre allergikere.
Uanset om det handler om at udforske metoder at producere byggematerialer, der heler sig selv og dermed ikke kræver dyre reparationer, eller om at skabe sundere rum, så beboerne kan leve sundere liv, så udvikler byggebranchen og tusindvis af researchere verden over nye teknologier, der kan skabe et bedre bygget miljø nu og i fremtiden.
