ساختمان‌هایی که نفس می‌کشند؛ ضایعات در خدمت معماری نوین
بازتاب– در دنیای مدرن، به‌ویژه در فضاهای پرتردد شهری مانند اتاق‌های جلسات اداری، سالن‌های نمایشگاه‌ها یا اتاق‌های انتظار ادارات دولتی، با گذشت زمان، کیفیت هوای محیط به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. یکی از دلایل اصلی این افت کیفیت، افزایش رطوبت در فضاهای بسته است که موجب می‌شود احساس خستگی، بی‌قراری و عدم راحتی در افراد حاضر در این مکان‌ها افزایش یابد. به‌ویژه در فضاهایی که به دلیل حجم بالای مراجعه‌کنندگان در ساعات مختلف روز، تهویه طبیعی یا سیستم‌های تهویه‌ای ناکافی دارند، این مشکل نمود بیشتری پیدا می‌کند. در پاسخ به این چالش‌ها، محققان دانشگاه ETH زوریخ راه‌حلی نوین و سازگار با محیط‌زیست ارائه داده‌اند که می‌تواند علاوه بر کاهش رطوبت در فضاهای داخلی، به بهبود راحتی ساکنان و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک کند.
رطوبت‌زدایی غیرفعال: راه‌حلی بدون نیاز به انرژی اضافی
سیستم‌های تهویه مکانیکی که معمولاً در ساختمان‌ها برای کاهش رطوبت و حفظ کیفیت هوا به کار می‌روند، اگرچه کارایی مناسبی دارند، اما مصرف انرژی زیادی دارند و در صورتی که این انرژی از منابع آلوده به دست آید، می‌توانند تأثیرات منفی زیست‌محیطی به همراه داشته باشند. این مسئله زمانی اهمیت بیشتری می‌یابد که بدانیم در فضاهای شلوغ و پرتردد مانند دفاتر کاری یا مراکز عمومی، نیاز به کاهش رطوبت بسیار بیشتر از فضاهای کم‌جمعیت است.
در پاسخ به این مشکلات، محققان دانشگاه ETH زوریخ رویکردی کاملاً متفاوت را معرفی کرده‌اند. آن‌ها به جای استفاده از سیستم‌های تهویه مکانیکی پرهزینه و پرمصرف، از مواد رطوبت‌گیر طبیعی و غیرفعال استفاده کرده‌اند. در این تحقیق، دیوارها و سقف‌های جدیدی طراحی شده که از مواد هیدروسکوپیک یا رطوبت‌گیر ساخته شده‌اند. این مواد می‌توانند رطوبت موجود در فضا را به‌طور طبیعی جذب کرده و در مواقعی که تهویه انجام می‌شود، آن را به‌آرامی آزاد کنند. این فرآیند نه‌تنها به بهبود کیفیت هوای فضا کمک می‌کند، بلکه به‌واسطه این ویژگی غیرفعال، نیازی به مصرف انرژی زیاد یا تجهیزات پیچیده ندارد.
ضایعات مرمر به عنوان منبعی نوین در ساخت‌وساز پایدار
محققان ETH در این پروژه برای پیدا کردن مواد مناسب برای ساخت این دیوارها، به جستجو در منابع پسماند صنعتی پرداخته‌اند. یکی از این منابع، ضایعات مرمر است که در صنعت سنگبری تولید می‌شود. ضایعاتی که به‌طور معمول دور ریخته می‌شوند، اکنون به‌عنوان ماده‌ای مفید و پایدار برای ساخت‌وساز استفاده می‌شوند. این ضایعات به‌کمک یک ماده چسبنده به نام «ژئوپلیمر» به هم متصل شده و تشکیل دیوارهایی می‌دهند که می‌توانند رطوبت را جذب و ذخیره کنند. ژئوپلیمر نوعی سیمان غیرسنتی است که از ترکیب متاکاولین (یک ماده شیمیایی مشتق شده از تولید چینی) و محلول‌های قلیایی ساخته می‌شود. این ماده در مقایسه با سیمان معمولی، انتشار کربن بسیار کمتری دارد و برای ساخت‌وساز پایدارتر است.
این روش نوآورانه نه‌تنها به‌دلیل استفاده از ضایعات مرمر، اثرات زیست‌محیطی را کاهش می‌دهد، بلکه با استفاده از تکنولوژی چاپ سه‌بعدی، امکان تولید قطعات با شکل‌های پیچیده و متنوع را فراهم می‌کند. این تکنولوژی می‌تواند به ساخت دیوارهایی به ضخامت‌های مختلف و در اشکال دلخواه کمک کند، بدون آنکه نیاز به فرایندهای تولید پیچیده و پرهزینه باشد.
نکات کلیدی تحقیق: کاهش چشمگیر رطوبت و بهبود راحتی
یکی از بخش‌های برجسته این تحقیق، شبیه‌سازی‌هایی است که نشان می‌دهد استفاده از این دیوارهای رطوبت‌گیر می‌تواند در کاهش رطوبت فضای داخلی تأثیر قابل‌توجهی داشته باشد. به‌عنوان مثال، در شبیه‌سازی‌ای که در اتاق مطالعه‌ای عمومی در پرتغال انجام شد، مشخص شد که استفاده از این دیوارها می‌تواند ۷۵ درصد از مشکلات ناشی از رطوبت زیاد را کاهش دهد. همچنین، اگر دیوارها به ضخامت ۵ سانتی‌متر ساخته شوند، این کاهش به ۸۵ درصد می‌رسد. این امر نشان‌دهنده کارایی بالای این فناوری در بهبود راحتی در فضاهای پرتردد است.
پیشرفت‌های آینده: ساخت‌وساز پایدارتر با کاهش بیشتر انتشار گازهای گلخانه‌ای
در حالی که این تحقیق در مرحله آزمایشی خود به موفقیت‌های چشمگیری دست یافته است، محققان دانشگاه ETH به دنبال توسعه این فناوری به‌گونه‌ای هستند که نه‌تنها برای فضاهای عمومی، بلکه برای ساختمان‌های مسکونی و تجاری نیز قابل استفاده باشد. در همین راستا، این تیم تحقیقاتی در همکاری با دانشگاه‌های دیگر در حال کار بر روی نسخه‌های جدیدی از این دیوارها هستند که حتی کمترین میزان گازهای گلخانه‌ای را در طول چرخه عمر خود تولید کنند.
یکی از پروژه‌های مهمی که در حال حاضر در حال انجام است، همکاری با دانشگاه پلی‌تکنیک تورین و دانشگاه آلتو در فنلاند است. هدف این پروژه‌ها تولید دیوارهایی است که با مصرف کمتر منابع و کاهش بیشتر گازهای گلخانه‌ای، بتوانند نقش مؤثری در دستیابی به هدف جهانی کاهش انتشار کربن و رسیدن به هدف «صفر کربن» تا سال ۲۰۵۰ ایفا کنند.
این تحقیق و نتایج آن نه‌تنها چشم‌اندازی جدید در عرصه ساخت‌وساز پایدار به‌وجود می‌آورد، بلکه نشان‌دهنده این است که چگونه می‌توان از تکنولوژی‌های نوین برای حل مشکلات زیست‌محیطی استفاده کرد و ساختمان‌ها را به محل‌هایی راحت‌تر، سالم‌تر و با تأثیرات کمتر بر محیط‌زیست تبدیل کرد.
منبع scitechdaily
