Izolacyjne szklane cegły na bazie aerożelu zrewolucjonizują rynek budowlany?

Naukowcy ze Szwajcarii opracowali półprzezroczyste cegły, które pozwalają na przenikanie światła i jednocześnie stanowią bezpieczną barierę konstrukcyjną. Instytut badawczy EMPA zwraca uwagę, że zastosowanie przeszklonych elementów w architekturze korzystnie wpływa na naturalne oświetlenie budynków. To podejście optymalizuje wykorzystanie ekologicznych źródeł światła dziennego, zmniejszając konieczność stosowania sztucznego oświetlenia. Jednak do tej pory nie istniał materiał przypominający cegłę, który łączyłby w sobie właściwości nośne i skuteczną izolację. Przyjrzyjmy się więc tej technologii!

Zdjęcie autora: Redakcja Termomodernizacja
Zdjęcie autora: Redakcja Termomodernizacja

Redakcja Termomodernizacja

Wydawcą portalu jest GLOBEnergia Sp. z o.o.
cegły szklane

Podziel się

Naukowcy wykorzystali aerożel, aby stworzyć półprzezroczystą cegłę szklaną, która łączy obie istotne cechy. Aerożele tworzy się poprzez odparowanie wilgoci z żelu, zachowując jednocześnie jego pierwotną strukturę, co daje materiał o doskonałych właściwościach izolacyjnych.

Aby w pełni wykorzystać tę zaletę, najlepiej jest wykorzystać te elementy szklane do konstrukcji całych ścian, co wymaga, aby elementy te zapewniały odpowiednią izolację cieplną i wytrzymały konkretne obciążenia. To połączenie wcześniej niedostępne na rynku.

Konstrukcja szklanej cegły

Zespół naukowców stworzył wyjątkowy, modułowy komponent oparty na szkle float oraz granulkach aerożelu krzemionkowego. Te szklane cegły, wypełnione półprzezroczystymi granulkami aerożelu, umożliwiają budowę atrakcyjnych i wytrzymałych konstrukcyjnie elementów elewacji, które przepuszczają znaczną ilość światła dziennego do wnętrza. Granulat posiada współczynnik przewodzenia ciepła λ na poziomie 0,0186 W/(m·K). Lambda całej cegły wynosi zaledwie 0,053 W/(m·K), co jest jednym z najniższych wyników wśród materiałów konstrukcyjnych. Zwykłe cegły mają ten współczynnik wyższy minimum 10-krotnie.

Zespół uważa, że dzięki doskonałej izolacji cegły można znacząco zredukować koszty ogrzewania, bez potrzeby dodatkowej warstwy izolacji na ścianie.

Pomiar przewodności cieplnej został przeprowadzony w dużej, zabezpieczonej konstrukcji z płytą grzejną
Źródło: EMPA

(a) Struktura makiety, zawierająca trzy kompletne cegły i sześć połówek, tworząc odpowiednią obudowę na zimną płytę urządzenia. 

(b) Próbka ściany z cegły, na której umieszczono płytę grzejną (zaznaczona kolorem czerwonym na schemacie), oraz szara próbka referencyjna z izolacją EPS o grubości 100 mm (oznaczona kolorem szarym). W ostatecznym ustawieniu górna płyta zostaje opuszczona (oznaczona ciemnoniebieskim kolorem), jak pokazano w prawym dolnym rogu schematu. Boki natomiast wypełniono izolacją (kolor jasnoszary). 

Gdzie ją można wykorzystać?

Cegła ta jest odpowiednia do estetycznych projektów architektonicznych, zwłaszcza w przypadku budynków reprezentacyjnych, które posiadają przestronne hole, tarasy oraz przeszklone ściany. Ponadto może być stosowana w sytuacjach, gdzie nie jest wymagany bezpośredni widok na otoczenie, a jednocześnie zależy nam na wykorzystaniu naturalnego światła dziennego. Te cegły sprawdzają się w budynkach, gdzie istotne jest zachowanie prywatności, zapewnienie bezpieczeństwa, uniknięcie zakłóceń wizualnych i jednocześnie zapewnienie dostępu do światła dziennego, na przykład w biurach w miejscach o dużym ruchu. 

Rozproszone światło nadaje się idealnie w przypadku bibliotek, pracowni artystycznych, galerii, muzeów, holów, klatek schodowych oraz wszędzie tam, gdzie trzeba wyeliminować ciemne obszary i ostatecznie wyważyć oświetlenie, przy jednoczesnym unikaniu ostrych odblasków światła słonecznego. 

Co więcej, badacze złożyli wniosek o patent na swoją cegłę szklaną aerożelową i aktywnie poszukują potencjalnych partnerów przemysłowych. To rozwiązanie ma szansę pomóc w rozwoju nowoczesnego budownictwa energooszczędnego. O efektach prac nad patentem będziemy informować!

Źródło i zdjęcie główne: EMPA, studyfinds.org

Zobacz również