CC BY
23
ЗАШТИТА ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ У ГРАЪЕВИНАРСТВУ СА ОСВРТОМ НА ПРИМЕНУ ЕКОЛОШКИХ И НАНОМАТЕРШАЛА
Милош З. Петрович3, Снежана М. Ъорий-Ве.^ковийб, Jyao^ae П. Карамарковий5
а Техничка школа "12. Фебруар" Ниш, Група саобрайа]них предмета + Универзитет у Нишу,
Гра^евинско-архитектонски факултет, Докторске студне
e-mail: petmil@ni.ac.rs
б Универзитет у Нишу, Гра^евинско-архитектонски факултет, Катедра за информатику, математику и физику
e-mail: snezana@gaf.ni.ac.rs; jugoslav.karamarkovic@gaf.ni.ac.rs
йС1: 10.5937/уо^еЬ|д63-6478
ОБЛАСТ: матер^али, животна средина, гра^евинарство ВРСТА ЧЛАНКА: стручни чланак JЕЗИК ЧЛАНКА: српски
Сажетак:
Антропогени и техногени утица] на животну средину по}а-чан }е у последъо] децени}и 20. века. Та} тренд се наставка и у 21. веку, а офанзива глобализаци}е доноси нове еколошке проблеме. Глобални еколошки проблеми на}више пога^а}у градове. Из-глед човекове средине, чи}и }е индентитет изражен кроз форму, структуру и бо]у, представка }едну од на]знача]нцих карактери-стика простора. Прво што се уочава }есте гра^евина и урбани-стичко уре^еъе. Ъуди су увек придавали велику важност избору материала за изградъу и уре^еъе простора. При томе су кори-шЯени материали ко\и су били карактеристични за одре^ене ре-ги}е и поднебл>а. У ери савремених технологи}а и експанзще нових техничких достигнута, човек и иегова околина захтева}у материале ко\и Яе оплеменити животни простор, а конструкци]е и об-ликоване волумене учинити богати]им и садржа]ни]им. Матерца-ли ко}и се приме^у/у треба да задовоъе критери]уме ко\и омогу-Яава]у комфор, обезбе^уу рационално трошеъе енерги]е, здраве животне услове и очуваъе животне средине. У овом раду пред-ставъени су гра^евински матерщали ко\и по свом саставу и технологии израде доприносе заштити и очуваъу животне средине.
К^учне речи: дрво, блок, стакло, лотос, бетон, правни акти, пло-чице, опека, животна средина, наноматериали, екоматери}али.
dz9>
Увод
Гра^евински об]екти знача]но ме^а]у наше окруже^е. ВеЬина об]еката ни]е у складу са потребама заштите животне средине, ]ер су енергетски неефикасни, прехладни или претопли и скупи за одржава^е. На]чешЬе су изра^ени од материала ко]и лоше утичу на здравее и животну средину. У ^ихово] изград^и троши се око 40% камена, ситног и крупног агрегата, а 25% дрвене гра^е. Код ових об]еката за изград^у и одржава^е троши се 40% енерги]е и 16% воде од укупне количине енерги]е и воде на планети. Велико учешЬе у отпаду има гра^евински отпад (Grdic, Toplicic-Curcic, 2010, pp.87-94).
Применом еколошких материала граде се об]екти коjи има]у минимални утица] на животну средину, а ко]и Ье истовремено бити економични]и и здравии за станова^е (Architecture week, 2010). Очува^е животне средине и изград^а подразумева максимално искоришЬе^е природних услова локаци]е, употребу здравих материала, рационално троше^е воде и енерги]е за изград^у (Stang, Hawthorne, 2010).
Када се у време интензивног индустри]ског разво]а одлучивало о примени одре^ене производне технологи]е у потпуности су преовладали економски и технолошки критери]уми. При томе су еколошки критери]уми сматрани за економско оптереЬе^е, док у постиндустри]сщ ери ови критери]уми за]едно са енергетским поста]у доминантни. Масовна производи заснована на традиционалним принципима довела ]е до тенденци]е пораста количине отпадног материала. Услед откриЬа узнемирава]уЬих доказа о огромним последицама оваквог ста^а на читав живи свет и ^ихов опстанак уследило ]е преиспитива^е и измена посщеЬе технологи]е и процеса. Главни фокус тада се усмерава на креира^е радикално новог концепта ствара^а производа са другачи]им вредностима.
Утица] гра^евинарства на животну средину
Еколошки утица] ]е битно глобално пита^е и велики ]е притисак са различитих страна да се утица] минимизира - захтеви често потичу од влада, трговинских асоци]аци]а, производних ланаца и других соци]алних и финанси]ских интересних група (Тос1огоую, Бакгас, 2010, рр.22-26). Антропогени и техногени утица] на животну средину по]ачан ]е у послед^ децени]и 20. века. Та] тренд се наставка и почетком 21. века, а офанзива глобализац^е доноси нове еколошке проблеме. Глобални еколошки проблеми (зага^е^е ваздуха, воде, деградаци]а зем^ишта, гомила^е отпада) на]више погашу градове. Квантитати-
<шТ)
вна предви^а^а будуЬе ситуаци]е рш увек су несигурна. У 2001. години процежено ]е да Ье се глобална температура ваздуха на Зем^и повеЬати за отприлике 1,4-5,8°С до 2100. год. Чак и загрева^е за 2°С до 2100. године резултираЬе и на]бржим ме^а^ем климе ще се икада догодило у последних 10.000 година, у периоду у щем се развила модерна цивилизаци]а ^оуапоую, Ба]1п, 2009, рр.15-24).
Територи]а града са концентрисаним становништвом и интен-зивним активностима, урбанизацирм, представка потенци]ално угрожен простор (РоНс, Тга]коую, 2008, рр.83-91). Успостав^а^ем гра^евинско-архитектонских захтева савремено друштво директно утиче на заштиту животне средине формира^ем инфраструктуре. У складу с тим, ради ефикасног очува^а животне средине, на површини или испод површине зем^ишта могу се вршити активности и одлагати матери]али щи не загажу или оштеЬ^у зем^иште. У току реализаци]е про]еката, као и пре ньеговог изво^е^а (изград^е, експлоатаци]е минералних сировина и др.), обезбе^эде се заштита тла и зем^ишта. Тако^е, ]едан од ]ако битних фактора очува^а животне средине са аспекта гра^евинарства ]е и заштита од зраче^а. Она се спроводи применом система мера щима се спречава угрожава^е животне средине и здравее ^уди од де]ства зраче^а ща потичу из рниз^уЬих и нернизэдуЬих извора и откла^у последице емиси]а ще извори зраче^а емитэду или могу да емитэду. При томе ]е важно користити гра^евинске материале щи емитэду рнизэдуЬа и нернизэдуЬа зраче^а по прописаним условима и на прописан начин. Мере предви^ене законима и другим прописима подразумева]у примену норматива и стандарда код изград^е об]екта, избора и набавке опреме, ради спречава^а негативних, штетних утица]а на животну средину. Мере обухвата]у и услове щи утвр^эду надлежни државни органи и организаци]е код издавала одобрена и сагласности на изград^у об]еката, изво^е^а радова и употребу об]екта (РЭ^ОУЮ, 2011, 63-72).
У поступку европских интеграци]а Срби]е извршено ]е уса-глашава^е ^ених националних прописа у области животне средине са прописима ЕУ. Ова] процес обухватио ]е и пренос знача]ног дела надлежности за обав^а^е послова у области животне средине на локалну самоуправу, ук^учу]уЬи и послове щи се односе на глобалне проблеме животне средине (ТоЬю, ОгЬю, 2013, рр.193-208). Ова област дета^но ]е дефинисана сетом еколошких закона (Закон о планира^у и изград^и, Закон о заштити животне средине, заштита од хеми]ског удеса, интегрални катастар зага^ивача, Закон о процени утица]а на животну средину, Закон о интегрисаном спречава^у и контроли зага^ива^а животне средине, Закон о заштити ваздуха, Закон о заштити од ^низэдуЬег зраче^а и о нуклеарно] сигурности, Закон о заштити од нернизэдуЬег зраче^а,
Закон о заштити пpиpoде, Закон о биоцидним пpoизвoдимa, Закон о xемикaлиjaмa, Закон о упpaв..atoу отпадом, Закон о амбалажи и амбалажном отпаду, Закон о заштити од буке у животно] cpедини, заштита зем.ишта, Закон о фонду 3a заштиту животне cpедине, кaзненa политика у области зaштите животне cpедине...).
Pеaлизaциja „еколошки подобног пpoизвoдa", oднocнo мaтеpиjaлa щи cе пpимеfcуjе у гpa^евинapcтву и щи ]е caглacaн ca заштитом животне cpедине, jедaн ]е од пpвиx кopaкa ка oствapивatoу кoнцептa oдpживoг paзвoja и очува^а животне cpедине. Овакви мaтеpиjaли cу флекcибилни, поуздани, дуговечни, пpилaгoд..иви, дофадиви и погодни за вишекpaтну упoтpебу. Еколошка подобноет мaтеpиjaлa има велико значе^е у кoнтекету пpoизвoдtoе пoтpoшниx pеcуpca.
Фoкуc пpoизвoдfcе ]е на ствapatoу безoтпaдниx методологи]а ще oптимизиpajу пpoизвoдtoу и мaкcимизиpajу еколошке пеpфopмaнcе. Ocнoвне кapaктеpиетике cу:
cмafcенa количине упoтpеб..ениx мaтеpиjaлa, упoтpебa pециклиpaниx мaтеpиjaлa, упoтpебa мaтеpиjaлa из непocpедне околине, повепана енеpгетcкa ефикacнocт, повепана дугoтpajнocт пpoизвoдa,
упoтpебa мaтеpиjaлa ca ма^им утица]ем на животну cpедину, cмatoенa количина отпада, cвojcтвo поновне pециклaже (pециклaбилнocт), могупност меpеfca уг.еничног оти^а, и пpимеfcени пpинципи oдpживoг paзвoja.
Тако^е, наглашено ]е cмatoеtoе утица]а на животну cpедину, што важи за читав еколошки животни цик^ пpoизвoдa, и то од ва^е^а cиpoвине до одлага^а пpoизвoдa (чиста пpoизвoдtoa). Tpенутнo ]е ци. да œ oптимизиpa цео дpуштвенo-екoнoмcки ^стем пpoизвoдa, као и да œ иcпуне кpитеpиjуми oдpживoг paзвoja и очува^а животне cpедине.
Пocледицa утица]а гpa^евинapcтвa и зага^ива^а животне cpедине jеcте и повепа^е уфожава^а .уд^е безбеднocти, jеp животна cpединa ]е ocнoвнa мaтpицa живота човека, као и cвиx дpугиx живиx бипа (Markovic, et al., 2013, pp.198-212).
Пpименa екoлoшкиx и нaнoмaтеpиjaлa у гpa^евинapcтву
Опека ]е нajpacпpocтpatoениjи фа^евни мaтеpиjaл на нашим пpocтopимa. Лако ]е дocтупнa, пpиxвañенa и не изиэдэде додатну едукаци]у изво^ача. Bpлo ]е пocтojaнa и oтпopнa на тpу.еfcе и инcекте. Због ^о]е гуcтине опека cе cпopиjе зафева лети, а зими cе
спорте хлади, што помаже у одржава^у температуре. Модерни]и произво^ачи опеке унапредили су производи на начин да у процесу производи ма^е загажу него што ]е то био случа] у прошлости. Али, таквих ]е произво^ача врло мало. Чи^еница ]е да се за производи опеке утроши много енерги]е, ]ер се она пече на температури од око 1000°C. Због начина град^е, како не би долазило до губитка топлоте, потребна ]е изолаци]а, па се на опеку на]чешЬе ставка стиропор, щи током времена губи сво]а топлотна сво]ства. Уколико се об]екти изгра^ени од опеке не омалтеришу губе четири пута више топлоте од прописаног енергетског стандарда.
Слика 1 - Симпролит блокови Figure 1 - Simprolit products Рис. 1 - Система «Simprolit»
Дрво ]е налриродн^и „зелени" материал. Ако се шуме редовно и одговорно одржава]у дрвеЬе Ье поновно израсти без нарушава^а природног баланса. Дрвене конструкци]е могу тра]ати вековима неоштеЬене временом, наравно, уколико су заштиЬене од влаге, инсеката и непредви^ених оштеЬе^а. Дрво ]е биоразградиво и не ствара никаква оштеЬе^а и негативне утица]е на животну околину. Потребне су релативно мале количине енерги]е како би се обрадило
(ш>
<N
o.
X
o
> Ю
о <N
ОС Ш
ОС ZD О
О _|
< о
X
о ш
I— >-
сс <
I—
(Л <
-J
О >о
X ш I—
о
о >
и пpипpемилo за фад^у, али зaxтевa pедoвнo oдpжaвatoе и пpемaзивatoе xемикaлиjaмa paди заштите. Tи пpемaзи cу cкупи и нееколошки, те остав.а]у вpлo негативан утица] на животну cpе-дину. Cве то додатно повепава цену дpветa као мaтеpиjaлa за фад^у. Иако неpaвнине и неcaвpшенocт да]у дpвету пocебaн визуелни изглед, могупе cу потешкопе пpиликoм уфад^е и ^aja^a cтpaницa, a c вpеменoм оно додатно ме^а фopму, oднocнo „ради".
Cимпpoлит блокови има]у изузетне caнитapнo-епидемиoлoшке кapaктеpиетике. У об]ектима изфа^еним од овог мaтеpиjaлa не caмo да œ омогупава кoмфopнoет жив.е^а, веп cу у пoтпунoети иоту^ени и еколошки зажтеви. Зидови од cимпpoлит блокова деклapишу cе као „cуви" (не више од 4% влажности). У елучajу натапа^а кoнетpукциjе у xaвapиjcким cитуaциjaмa бpзo cе cуше, без губитка физичкиx кapaктеpиетикa. У cлучajу поплава зидови од cимпpoлит блокова не упи]а]у влагу путем кaпилapнoг пе^а^а, као што то чине зидови од опеке, cипopекca, пенобетона, кеpaмзитoбетoнa и дpугиx мaтеpиjaлa (зидови од ™x мaтеpиjaлa упи]а]у воду по цело] вишни, а затим œ дуго cуше, понекад и више од годину дана). У кла^ лaкиx бетона cимпpoлит пoлиетиpoлбетoн ]е ме^у на]лакшима, а пpoизвoди од ^ега cу и неколико пута лакши од aнaлoгниx. Kopишñеfcем cимпpoлит блокова за зида^е фacaдниx и пpегpaдниx зидова знатно œ ума^е oптеpеñеfcе на кoнетpуктивне елементе об]екта, а caмим тим cмatoуjу cе и toиxoве димензи]е, пoтpебнa apмaтуpa и тежина, што диpектнo утиче на цену кoнетpукциjе об]екта. Зaxвa.уjуñи toиxoвoj лакопи, зида^е cимпpoлит блоковима изузетно ]е пово.но за надфад^у пoетojеñиx об]еката и изфад^у мaнcapди на об]ектима ca paвним кpoвoвимa. По пpaвилу, пpи надфад^и потфов.а на об]екту ca paвним кpoвoм укупна тежина надфад^е ]е у cуми ма^а у oднocу на тежину типcкиx cлojевa за изолац^у paвниx кpoвoвa, зaxвa.уjуñи чему на]чешпе ни]е пoтpебнo о]ача^е теме.а об]екта щи cе надзи^ме. Cимпpoлит блокови cу негopиви, jеp под де]ством виcoкиx темпеpaтуpa куглице етиpoпopa обложене адитивима и цементом иcпapaвajу, а oетajе бетoнcкa решетка" ща пpи да.ем деjетву пoжapa пpелaзи у пopoзни цементни камен, зaдpжaвajуñи пpи томе cвoja физичка и теpмoфизичкa cвojетвa cкopo у пуном обиму. Минимална деб.ина „pебpa" cимпpoлит блока ca шуп.инама изнocи 4 цм. Зидови од cимпpoлит блокова, напу^ени бетоном, има]у виcoк степен чвpетoñе и oтпopнoети на cеизмичкa деjетвa - за етепен и више од зидова caзидaниx дpугим вpетaмa блокова. Oни, тако^е, зaдpжaвajу cвojу oтпopнoет пpи дугoтpajнoj екотлоатац^и (100 и више година). Помопу oвиx блокова могупе ]е изфадити лаке, а пpитoм и виcoкooтпopне зидове, c oбзиpoм на то да има]у веpтикaлне и xopизoнтaлне шуп.ине у ще ]е могупе, за]едно ca бетоном, мoнтиpaти и apмaтуpу. Oпштепoзнaтa пpoтивуpечнoет измену
носивости и термоизолационе способности гра^евинских елемената (носивост захтева веЬу запреминску тежину, а што ]е веЬа запреминска тежина тим ]е ма^а термоизолациона способност) код симпролит блокова решена ]е на та] начин што се они изра^эду од суперлаког симпролит полистиролбетона максималне запреминске тежине 200кд/т, щи доприноси висощ термоизолационо] способности. С друге стране, носивост зидова сазиданих симпролит блоковима постиже се пу^е^ем шуп^их отвора блокова бетоном, при чему носивост изгра^ених зидова зависи иск^учиво од приме^ене марке бетона. Без обзира на то што се симпролит блокови зида]у тако што се пуне бетоном, укупна тежина зида ]е мала. При томе, осим носивости, бетон щи се налива у симпролит блокове доприноси побо^ша^у и других неопходних карактеристика зидова, као што су: звукоизолаци]а, лет^а стабилност, топлотни капацитет итд. (УепоНа, Ьегпег, 2006).
Тако^е, као важан ЕКО материал, користи се нискоемисионо стакло. Нискоемисионо стакло или LСW-E стакло ]е микроскопско танки сло] метала или металног оксида, щи се на стакло наноси напарава^ем метала на молекуларном нивоу. Стакло премазано металним филмом пропушта само зраче^е кратке таласне дужине (вид^иви део спектра), док зраче^а дугих таласних дужина (инфрацрвени зраци) одб^а с топле стране стакла на хпадн^у страну. LСW-E блокира готово 98% штетних сунчевих зрака, па тако, велике устак^ене простор^е могу у хладни]ем периоду постати колектори соларне енерг^е и тако доприносити уштеди топлотне енерги]е. Спо^аш^а температура нпр. може бити -10°С, а на унутраш^о] површини ]едноструког стакла температура Ье бити -2°С, док двоструко стакло с ниском емисирм може повисити температуру и до 15°С. Препорука ]е да би се на прозоре щи се налазе на ]ужно] страни, дакле директно изложени сунчевим зракама, сло] L0W-E требао нанети са спо^аш^е стране стаклене површине, а ако су ПВЦ прозори наме^ени за сакуп^а^е сунчеве енерг^е зими и за повеЬа^е топлотних добитака, LСW-E би се требао нанети на унутраш^у страну стаклене површине. То ]е ]ако важно ]ер ]е стално улага^е у очува^е енерги]е у данаш^е време приоритет (БоЬеэку, 2008).
Стакла за заштиту од сунца производе се као ]еднострука стаклена површина или као изолационо стакло. Намена му ]е да максимално садржи продор енерг^е сунчевог зраче^а ща пада на стаклену површину. Таква стакла нема]у заштиту од блешта^а. Заштитни премаз наноси се на унутраш^у страну спо^аш^ег стакла.
СамочистеЬа стакла су хидрофилне или хидрофобне стаклене површине ще се теме^е на лотос-ефекту. Код хидрофобних стаклених површина вода се одби]а, а хидрофилне стаклене површине привлаче воду.
СшГ>
<N О
X
o
>
Ю
О <N
a: УУ 0£ ZD О
о <
о
X
о ш
i-
^
Q1 <
н
S
< -J
О ■О
X ш н
о
О >
Поред тога што о очува^у животне средине свакако треба водити рачуна, потребно ]е изналазити на]бо^а решена за неке од проблема. Разво]ем бионике почело ]е и коришЬе^е различитих ефеката, па и ефекта за щи ]е веЬ дуго познато да се ]ав^а код различитих бивака, па и лотосовог листа, по чему ]е управо и назван лотос ефекат. Наиме, листови лотоса се не могу наквасити, а после кише су не само суви, веЬ и чисти, ]ер вода ща клизи низ листове повлачи за собом и пр^авштину и прашину. Капи воде могу да покупе честице прашине, ]ер ]е микроструктура (заправо наноструктура) површине лотосовог листа таква да минимизира при]а^а^е каплица за површину. Познато ]е да капи воде заузима]у сверни облик због теж^е да има]у минималну површину, што ]е услов^ено површинским напоном. Ме^утим, при контакту са неком другом површином, услед адхезионих сила, долази до по]аве квашена, при чему може доЬи до потпуног или делимичног квашена у зависности од структуре површине. Уколико ]е угао измену силе површинског напона (ща де]ству]е у правцу површине течности) и друге површине на що] се налази течност оштар каже се да течност „кваси" површину, а ако ]е туп угао течност „не кваси" ту површину, као што ]е приказано на слици 2 и 3, респективно.
Слика 2 - Контактни угао измену површине течности и површине чврсте подлоге када течност „кваси" површину Figure 2 - The contact angle between the liquid surface and the surface of a solid substrate when the liquid "wets" the surface Рис. 2 - Угол между поверхностью жидкости и смачиваемой поверхностью пола
Слика 3 - Контактни угао измену површине течности и површине чврсте подлоге када течност „не кваси" површину Figure 3 - The contact angle between the liquid surface and the surface of a solid substrate when the liquid "does not wet" the surface Рис. 3 - Угол между поверхностью жидкости и несмачиваемой поверхностью пола
Што je веЬи контактни угао, може се реЬи да je веЬа хидрофобност површине, па уколико je < 90о сматра се да je површина хидрофилна, а уколико je > 90о сматра се да je површина хидрофобна. С обзиром на то да je контактни угао када се кап воде налази на површини лотоса веЬа и од 160о додирна површина je ма^а од 1%. Уз то, површина листа лотоса прекривена je неравнинама величине 5 до 10 микрометара на щима се налази восак, што je приказано на слици 3.
Слика 4 - Неравнине на листу лотоса Figure 4 - The bumps on a lotus leaf Рис. 4 - Неровности на листе лотоса
Када je утвр^ено да суперхидрофобност површина потиче од неравнина микроскопских и наноскопских дименз^а, а не од неких специфичних хем^ских сво]става површина то je искоришЬено за доб^а^е површина ще могу саме да се чисте. Тако се данас на тржишту налазе различити премази щи користе лотос ефекат, па и фасадне бо]е. Када се нанесе оваква бо]а, захва.^уЬи микроструктурним сво]ствима, контактна површина честице пр.авштине и воде се ]ако сма^у|е, а површина поста]е изразито хидрофобна. Капи кише могу лако да склизну и са собом повуку честице пр.авштине ще слабо при]а^а]у уз површину. Површине премазане уобича]еним фасадним бо]ама ма^е су водоодбо]не и не пос|еду|у ону посебну микроструктуру попут лотосовог листа. Због тога се ]аче навлаже водом, па честице пр.авштине могу бо.е пр^а^ати. Ме^утим, уколико се користе премази са лотос ефектом могуЬе je да фасаде остану у велищ мери суве и дуго чисте. (http://www.sto.hr/9952_HR-Tehni%C4%8Dki_%C4%8Dlanci_-_Fasada-StoLotusan.htm)
Active Ceramic плочице реагу|у на зага^иваче щи се налазе у ваздуху и претвара]у их у нетоксичне минералне соли. Плочице се могу користити како у затвореном тако и у отвореном простору. Ова] нови изум диза]нирао je др Roman Minozzi из Итал^е и ^егов тим. Група научника имала je ци. да „изгради нову плочицу ща н^е само естетски привлачна, веЬ ща тако^е поседу|е ]единствену функци]у, игра активну улогу у побо.ша^у квалитета .удског живота". Активне керамичке плочице су обложене сло]ем титани]ум-диоксида. Када je изложен извору светолсти или се на^е у влажно] средини титани]ум-диоксид се
С®
<N О
X
О >
ю
о сч
ОС ш
ОС ZD О
О _|
< о
X
о ш
I>-
Q1 <
н
(Л <
-J
О >о
X ш н
о
О >
активира тако што покрепе хеми]ску реакци]у. Процес се назива пхотоцаталисис. Он разлаже на]чешпе зага^иваче у ваздуху и претвара их у минералне соли.(http://www.mojenterijer.rs/gradnja/keramicke-plocice-koje-ciste-vazduh) Плочице разби]а]у маснопу, пр^авштину и бактери]е, а укладу и непри]атне мирисе. Ова] тип плочица сме се чистити само водом. На ова] начин може се ограничити коришпе^е агресивних средстава. Због сво]их хиги]енских сво]става, керамичке плочице ще чисте ваздух има]у широку примену у многим об]ектима као што су: клинички центри и домови здрав^а, школске установе, во]ни об]екти, домапинства...
Уз плочице коjе и1^у могуЬност да саме пречишfiаваjу ваздух посще и еколошке подне облоге ще се добиjаjу од рециклираних материала и отпадних сировина, али и од материала коjи се касни]е могу рециклирати и щи су биоразградиви. Лихова сво]ства су:
• добро апсорб^у буку,
• не штете човековом здрав^у и
• могуче их jе рециклирати.
У гра^евинарству се за израду конструкциjа примеру и зелени и паметни бетони. Под зеленим бетоном подразумева се обиман проjекат различитих активности рационалне потрош^е цемента, ч^а прошвод-^а ослоба^а велике количине уг^ен-диоксида (ОгсИс, ТорНСю-Сигас,
Слика 5 - Плочице за пречишпава^е ваздуха Figure 5 - Active ceramic tiles Рис. 5 - Облицовочная плитка, очищающая воздух
2010, рр.87-94). Предност зелених бетона ]есте што се санаци]а пукотина не врши накнадним радовима веЬ самозаце^ива^ем ще се постиже уград^ом лом^ивих цевчица ще се при по|ави пукотина ломе и ослоба^у лепак ко]и попу^ава пукотине. „Паметан" бетон ]е она] чи]и се састав про]ектэде тако да сам реагу|е на делова^а и дога^а^а у бетону и елиминише ^ихове негативне утица]е. Саморегулиса^е температуре врши се парафинским микрокапсулама ще садрже успоривач хидратаци]е цемента щи се из капсула оспоба^а при одре^ено] температури бетона (ОгСю, Тор!1С1С-СигС1С, 2010, рр.87-94).
Оно што ]е ]ако битно за очува^е животне средине, поред самог сво]ства материала, ]есте и ^ихово депонова^е (Ре1гоую, е1. а!., 2013, 151-165). Због комплексности теме и законске регулативе то Ье бити предмет другог рада.
Зак^учак
Заштита животне средине подразумева скуп различитих поступака и мера щи спречава]у угрожава^е животне средине с ци^ем да се очува биолошка равнотежа. Еколошка одбрана ]е мултидисциплинарна и треба да представка тра]ну обавезу свих чланова друштва. 1-Ьена мултидисциплинарност проистиче из чи^енице да здравее, животна средина и соци]ални услови представ^а]у комплекс области и проблема щи су у стално] интеракци]и. Стога сваки поремеЬа] ста^а животне средине доводи до еколошких поремеЬа]а и поремеЬа]а соци]алних односа, ко]и су ме^усобно повезани и услов^ени.
Савремено градите^ство и заштита животне средине последних децени]а има]у проблем щи ]е у корелаци]и са структуром окружена човека и заштите иегове животне средине, ]ер ]е уочен одре^ен штетан утица] неких гра^евинских матери]ала, ко]и су угра^ени у зграде индивидуалног или колективног станова^а, по здравее ^уди и околину. Уз то, матери]али угра^ени у об]екте, машине и уре^а]е могу садржати веома опасне и штетне материале. Нека од коришЬених, а и све приступачни]их решена наведена су у овом раду презентациям одре^ених еколошких матери]ала и постулатима заштите животне средине. Паж^а ]е усмерена и на примену иновативних решена и матери]ала ко]и су и у гра^евинарству нашли известан простор. Наиме, и у области гра^евинарства, као и у многим другим областима, примена нанотехнологи]а рш увек ]е на почетку. Ме^утим, могуЬности примене многих нанотехнолошких производа у области гра^евинарства и архитектуре поста]у све веЬе. При томе, примена ових нових производа и материала у гра^евинарству има све веЬу економску оправданост, али и оправданост са аспекта доприноса очува^у животне средине.
Литература / References
Architecture week. The new magazine of design and building 2010.
Grdic, Z., & Toplicic-Curcic, G. 2010. Ekoloski materijali - komponenta odrrzive arhitekture. Zbornik radova Gradevinsko-arhitektonskog fakulteta, Nis, 25, pp.87-94.
Jovanovic, L., & Bajin, D. 2009. Globalizacija ekoloskih problema. Ecologica, 16(54),pp.15-24.
Markovic, S.S., Stojanovic, D.V., Bakrac, S.T., & Zoric, M.M. 2013. Uticaj tehnicko tehnoloskih akcidenata usled havarija, pozara i eksplozija na stanje ljudske bezbednosti. Vojnotehnicki glasnik/Military Technical Courier, 61(4), pp.198-212.
Petrovic, M. 2011. Zivotna sredina kao bitan faktor pri urbanistickom resenju lokacije "Krivi vir" u Nisu sa drvenim mostom za pesacki saobracaj i uticajem motornih vozila. Ecologica, 61(18), pp.63-72.
Petrovic, M.Z., Andelic, K.R., & Zivulovic-Petrovic, M.G. 2014. Zastita na radu prilikom izvodenja gradevinskih radova i upotrebi mehanizacije. Vojnotehnicki glasnik / Military Technical Courier, 62(2), pp.151-165.
Potic, O., & Trajkovic, S. 2008. Upravljanje odpadom u skaldu sa EU ekoloskim standardima, studija slucaja: Sanitarna deponija "Vrbak". Nauka + Praksa, 11, pp.83-91.
Sobesky, J. 2008. Natural style decorating with an earth - friendly point of view. Creative Homeowner.
Stang, A., & Hawthorne, C. 2010. The green house: New directions in Sustainable Architecture. Paperback.
Todic, D., & Grbic, V. 2013. Globalni problemi zivotne sredine I lokalna samouprava u procesu evropskih integracija Republike Srbije. Megatrend revija, 10(2), pp.193-208.
Todorovic, M., & Bakrac, S. 2010. Integracija procesa ekoloskog rizika u proces evaluacije ucinka zastite zivotne sredine - metodoloski pristup.istrazivanja i projektovanja za privredu, 8(1), pp.22-26.
Vaneli, C., & Lerner, K. 2006. Natural remodeling for the Not - SO - Green House. New York: Lark Books.
Retrieved from http://www.mojenterijer.rs/gradnja/keramicke-plocice-koje-ciste-vazduhFasada-StoLotusan.htm
Retrieved from http://www.sto.hr/9952_HR-Tehni%C4%8Dki_%C4%8Dlanci
ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭКОЛОГИЧНЫХ И НАНОМАТЕРИАЛОВ
ОБЛАСТЬ: материалы, окружающая среда, строительство ВИД СТАТЬИ: профессиональнная статья ЯЗЫК СТАТЬИ: сербский
Краткое содержание:
Антропогенное и техногенное влияние на окружающую среду особенно усилилось в последнее десятелетие ХХ века. Эта тенденция продолжается и в XXI веке, а наступление глобализации несет новые экологические проблемы. Города наиболее затронуты глобальными экологическими проблемами. Внешний вид окружающей человека среды, индивидуальность которой выражается через формы, структуры и цвета, является одним из
2 o.
o V
0
2 R,
IE IR U O C L A
IC NI
H C E T
Y R
A
S A L
(!)
KI
■О
H E T O
O
ъ
наиболее важных характеристик пространства. Первое что бросается в глаза - это архитектура и строительство. Человек всегда придает большое значение выбору материалов для строительства и отделки. При этом влияние на выбор материала оказывают региональная принадлежность и климатические условия. В эпоху современных технологий и экспансии новых технических достижений, человек требует использования материалов, которые сделают окружающее пространство более комфортным и насыщенным. То есть, материалы должны обеспечивать необходимый уровень комфорта, соответствовать требованиям энергоэффективности, быть безвредными для здоровья и экологичными. В данной статье приведен обзор материалов, соответствующих таким требованиям.
Ключевые слова: дерево, блок, стекло, лотос, бетон, нормативно-правовые акты, плитка, кирпич, окружающая среда, нанома-териалы, экологичные материалы.
ENVIRONMENTAL PROTECTION IN CIVIL ENGINEERING WITH REGARD TO THE USE OF ECO AND NANO MATERIALS
Milos Z. Petrovica, Snezana M. Doric-Veljkovicb, Jugoslav P. Karamarkovicb
a Technical Secondary School "12. februar" Nis, Group of traffic school items + University of Nis, School of Building and Architecture, PhD studies b University of Nis, School of Building and Architecture, Department of Computer Science, Mathematics and Physics
FIELD: Materials, Environment, Civil Engineering ARTICLE TYPE: Professional Paper ARTICLE LANGUAGE: Serbian
Summary:
The looks of any environment, the identity of which is expressed through its form, structure and color, is one of the most significant characteristics of any area. The first structures that catch the observer's eye are buildings and urban structures. People have always attached importance to the choice of building materials and interior design. Materials used have been specific for certain regions. In the era of modern technology and the expansion of new technical advances, the man and his environment require materials which are going to enrich living space, while constructions and shaped volumes will be made richer and more content aware. Materials should fulfill criteria which allow comfort, provide efficient energy consumption, healthy living conditions and preserve the environment.
(ш>
<N o
X
o >
LO
o <N
yy
0£ ZD
o
o <
o
X
o
LU
I— >-
CC <
I—
< -J
CD >o
X LU I—
o
o >
Buildings significantly change our environment. Most of such man-made objects do not comply with the needs of environmental protection because they are energetically inefficient, too cold or too hot and expensive to maintain. They are mostly built of materials which have a negative effect on health and environment. About 40% of stone and small and big aggregate are used for their production, as well as 25% of timber. Such objects waste 40% of energy and 16% of water worldwide. The use of eco-friendly materials results in objects with a minimal influence on the environment and at the same time such materials are more economical and healthier for living. Environmental protection and construction means the maximum utilization of natural site conditions, usage of healthy materials, efficient consumption of water and energy for building and use of water.
In the process of European integration of Serbia, there is a harmonization of the national regulations regarding the environmental protection with the EU regulations. This process includes the transfer of a significant part of jurisdiction in this field to the local government level, including jobs which refer to global environmental problems.
The influence of ecology is an important global issue. There is a huge pressure from many sides to minimize influence - requests often come from governments, trade associations and other social and financial stakeholders.
The implementation of "ecologically eligible products", i.e. materials used in construction and consistent with the protection of the environment, is one of the first steps towards the realization of the concept of sustainable development and environmental protection. These materials are flexible, reliable, durable, and suitable for repeated use. Environmental compatibility of materials is of great importance in the context of the production of consumable resources.
The focus of the production is to create wasteless methodologies that optimize production and maximize environmental performances. The basic features are:
- reduced amount of materials used,
- use of recycled materials,
- use of materials from the immediate environment,
- increased energy efficiency,
- increased longevity of the product,
- use of materials with less impact on the environment,
- reduced amount of waste,
- property of re-recycling (recyclability),
- capable of measuring carbon footprint, and
- applied principles of sustainable development.
The reduction of an environmental impact is also highlighted. This applies to the entire ecological life cycle, from raw material extraction to product disposal (clean production). Currently, the aim is to optimize the entire socio-economic system of the product, as well as to meet the criteria for sustainable development and environmental protection.
Brick is the most widely used building material in the region. It is easily available, accepted and does not require additional education of contractors. It is very durable and resistant to moldering and insects. Because of its density, it warms more slowly in summer and in winter it cools more slowly, which helps to maintain the temperature inside the object. Modern brick manufacturers have improved their production in order to pollute the environment less .
Wood is the "greenest" material. If forests are kept regularly, trees will grow without violating a natural balance. Wooden structures can last for centuries without being damaged by the elements. That is, if they are properly protected from moisture, insects and unforeseen damage. It is biodegradable and it does not make any damage and negative effect on the environment. A relatively small amount of energy is needed so that wood can be processed and prepared for building, but wood requires regular constant maintenance and coating chemicals for protection. These coatings are expensive and anything but ecological and they have negative influence on the environment.
Simprolit blocks have excellent sanitary - epidemiological characteristics. In objects built of Simprolit blocks, environmental requirements are completely fulfilled. Simprolit block walls are declared as "dry" (no more than 4% of moisture). In case of soaking, during great damage, such structures dry quickly without any loss of their physical characteristics. During floods, Simprolit block walls do not absorb moisture by means or capillary climbing like brick, siporex, foam concrete and other materials (in case of floods, walls of these materials absorb water along the entire height, and it takes time to dry, sometimes more than a year). In the class of lightweight concrete, Simprolit polystyrene is one of the lightest. Building facade and inner walls using Simprolit blocks significantly reduces the load on the structural elements of objects, reduces their dimensions and also reduces needed armature and weight, which directly impacts the construction f costs.
Low emissivity glass is an important EKO material. Low emission glass or Low-E glass is a microscopic thin layer of a metal or metal oxide, which is applied on the glass by vapor deposition of a metal on a molecular level. Glass coated with a metal film only allows short wavelength radiation (visible part of the spectrum), while it reflects the long wavelength radiation (infrared rays) from the warm side of the glass onto the cold side. LOW-E blocks almost 98% of harmful sun rays, so in the cold period big glazed house rooms can become collectors of solar energy, so they can contribute to save precious heat.
Glass which protects fromsun is made as a single glass surface or insulating glass. Its purpose is to keep back the solar energy which falls onto a glass surface. This glass does not have protection from glaring. A protective coating is applied on the inner side of the exterior glass.
Self cleaning glass is hydrophilic and hydrophobic glass based on a "lotus effect". A hydrophobic glass surface repells water and a hydrophilic one does the opposite.
The development of bionics saw the usage of various effects occurring in many plants including a lotus leaf, i.e. a lotus effect. The leaves of the lotus cannot get wet, and after the rain they are dry and clean because water which slides down the leaves takes the dirt and dust, so the leaf stays clean. The droplets of water can pick up particles of dirt because the microstructure (namely, nanostructure) of a lotus leaf surface is such that minimises the adhesion of water droplets to the surface.
Active Ceramic tiles are responsive to contaminants in the air, and turn them into non-toxic mineral salts. The tiles can be used both indoors as well as outdoors. This new invention is designed by dr. Romana Minozzija from Italy and his team. A group of scientists intended to "build a new tile that is not only aesthetically pleasing, but which also has a unique feature, play an active role in improving the quality of human life." Active ceramic plates are coated with a layer of titanium dioxide. When it is exposed to the light or when in humid environment, titanium dioxide activates and starts a chemical reaction. The process is called photocatalisis.
Green and smart concrete are also materials used for building structures in civil engineering. Green concrete refers to various activities of efficient consumption of cement, whose production releases large amounts of carbon dioxide.
In recent decades, modern civil engineering and environmental protection face a problem correlated with the structure and the protection of the environment, because the impact of some building materials can be harmful to human health and the environment as well. Materials in buildings, machinery and equipment can also contain very dangerous and harmful materials. Some of more affordable solutions are given in this paper together with the presentations of some ecological materials and the postulates of environmental protection.
Keywords: tree; blocks; glass; lotus; concrete; legal documents; tiles; bricks; environment; nano materials; eco materials.
Датум приема чланка / Paper received on / Дата получения работы: 19. 07. 2014. Датум достав.а^а исправки рукописа / Manuscript corrections submitted on / Дата получения исправленной версии работы: 12. 10. 2014.
Датум коначног прихвата^а чланка за об]ав.ива^е / Paper accepted for publishing on / Дата окончательного согласования работы: 14. 10. 2014.
C^D
