Inovatīvās būvniecības ķimikālijas, kurām ir vērts pievērst uzmanību nākotnē, galvenokārt ir vērstas uz videi nekaitīgiem un zemu{0}}oglekļa emisiju risinājumiem, inteliģentu reaģētspēju, pašdziedināšanas iespējām un daudzfunkcionālu integrāciju. Tipiski materiāli ir oglekli -sasaistīts cements, pašdziedinošs betons, viedie pjezoelektriskie materiāli un programmējamie būvmateriāli. Šīs tehnoloģijas ne tikai uzlabo ēku veiktspēju, bet arī veicina nozares pāreju uz ilgtspējību un inteliģenci.
1. Novacem Carbon-Sequestering Cement: no "Emitting Carbon" uz "absorbing Carbon"
Tradicionālā cementa ražošana ir galvenais oglekļa emisiju avots; tomēr Novacem cements kā izejvielu izmanto magnija silikātu. Cietināšanas procesā tas var absorbēt aptuveni 50 kilogramus CO₂ uz tonnu, tādējādi panākot neto oglekļa absorbcijas efektu. Tā atbilst izturības standartiem un tai ir lieliska ugunsizturība, tāpēc tā tiek uzskatīta par vienu no galvenajiem ceļiem ceļā uz "oglekļa -negatīvu ēku izveidi".
2. Paš-dziedinošs betons: automātiska plaisu novēršana
Iekļaujot iegultās mikrokapsulas vai izmantojot iekšējās atgriezeniskās ķīmiskās saites, šis materiāls var automātiski atbrīvot ārstnieciskos līdzekļus vai izraisīt molekulāro pārkārtošanos, kad parādās plaisas, ievērojami pagarinot struktūras kalpošanas laiku.
Pamatojoties uz mikrokapsulu{0}}: plaisas saplīst kapsulas, izdalot epoksīda sveķus, kas sacietē un aizpilda tukšumu.
Raksturīgs: tiek izmantota Diels{0}}Alder reakcija, kas ļauj veikt autonomu remontu, vienkārši izmantojot siltumu.
Šī tehnoloģija jau ir izmantota tiltu būvniecībā un pazemes inženiertehniskajos projektos, būtiski samazinot uzturēšanas izmaksas.
3. Pjezoelektriskie un katalītiskie funkcionālie materiāli: ēkas kļūst par "dzīviem organismiem"
Jauni daudzfunkcionāli materiāli nodrošina ēkām enerģijas ieguves un vides sanācijas iespējas:
Pjezoelektriskie materiāli (piemēram, svina cirkonāta titanāts) var pārveidot mehānisko spriegumu elektroenerģijā, vienlaikus darbojoties kā sensori, lai uzraudzītu struktūras stāvokli.
Elektrokatalītiskie materiāli var pārvērst CO₂ noderīgās ķīmiskās vielās-vai sadalīt ūdeni ūdeņradī-uz ēkas virsmas, efektīvi pārveidojot ārsienas par "gaisa attīrītājiem" vai "enerģijas rūpnīcām".
Nākotnē veselas ēkas var kļūt par viedām sistēmām, kas nemanāmi integrē elektroenerģijas ražošanas, sensoru un attīrīšanas funkcijas.
4. fāze-Enerģijas uzglabāšanas materiālu maiņa: ēkas pārvēršas par "milzu baterijām"
Fāze-Materiālu maiņa (PCM) absorbē vai izdala siltumenerģiju, mainoties to fiziskajam stāvoklim; tos izmanto, lai regulētu iekštelpu temperatūru un samazinātu enerģijas patēriņu, kas saistīts ar gaisa kondicionēšanas sistēmām. Turklāt elektroķīmiskos enerģijas uzkrāšanas materiālus var integrēt sienās vai grīdās, lai uzglabātu saules enerģiju, tādējādi virzot ēkas uz enerģijas pašpietiekamību.
5. Programmējams cements un celuloze-pastiprināti materiāli: precīza īpašību kontrole
"Programmējamais cements", ko izstrādājusi Raisa universitāte ASV, nodrošina izcilu izturību un zemāku porainību, precīzi kontrolējot tā kristālisko morfoloģiju. Tikmēr Ķīnas akadēmiķu komanda ir izstrādājusi "celulozes-cementa kompozītmateriālus", izmantojot dabisko celulozi, lai uzlabotu izturību, vienlaikus līdzsvarojot gan vides ilgtspējību, gan mehānisko veiktspēju.
Šie materiāli iezīmē galveno pārmaiņu būvmateriālu jomā,{0}}pārejot no "empīriskās formulēšanas" laikmeta uz "molekulāro dizainu".
