5 Bahan Bangunan Inovatif Masa Depan

Industri konstruksi memang membutuhkan bahan bangunan inovatif dan solusi berkelanjutan untuk memenuhi persyaratan ekologis dan ekonomi yang kompleks di abad ke-21.

PropertiTerkini.com – Bahan bangunan inovatif dapat memberikan kontribusi besar bagi efisiensi sumber daya. Berikut ini kami akan tunjukkan beberapa contoh yang dipilih dari penelitian dan praktik konstruksi yang memiliki potensi tinggi masa depan.

Sebelumnya, kami telah mengulas 6 bahan bangunan inovatif yang juga akan memperkaya pilihan Anda di masa mendatang. Berikut ini pun merupakan inovasi terbaru yang tak pernah Anda bayangkan sebelumnya. Saksikan pula video presentasi dari inovasi produk tersebut.

1. Pelat Dasar yang Lebih Ringan 70 Persen

Para peneliti di Department of Architecture at ETH Zurich telah mengembangkan elemen lantai beton yang tidak memerlukan tulangan baja dan 70 persen lebih ringan dari lantai beton konvensional. Rahasia penurunan berat terletak pada pelat melengkung dan berbentuk geometris, yang didasarkan pada teknik bangunan lama kubah di katedral.

Pelat penyangga elemen lantai hanya setebal dua sentimeter dan tidak memerlukan baja tulangan karena bentuknya. Untuk mengurangi biaya dalam produksi elemen, perusahaan tidak bekerja dengan cetakan seperti biasa, tetapi dengan pencetakan 3D. Namun, unsur-unsur itu tidak terbuat dari beton, tetapi dari pasir dikombinasikan dengan pengikat khusus.

“Ini hanyalah pasir yang disatukan oleh pengikat sederhana. Bahannya benar-benar lembut, potongan kecil ini bisa dengan mudah dipatahkan dengan tangan. Tetapi jika Anda membentuknya sedemikian rupa sehingga menyerap kekuatan – yang telah kami temukan melalui algoritma yang dikembangkan sendiri – maka Anda dapat berjalan pada bahan lunak ini. Dan Anda memiliki struktur yang aman yang bahkan 70 persen lebih ringan daripada ceilings konvensional,” ujar Philippe Block dari ETH Zurich, seperti dikutip dari laman lead-innovation.com.

Pelat lantai tersebut kini sedang diuji di atap gedung penelitian NEST, persisnya pada penthouse berlantai dua di bangunan tersebut. Untuk tujuan ini, elemen lantai berukuran 5 x 5 meter dibuat dalam modul dan kemudian dipasang di lokasi. Pipa untuk ventilasi, pendinginan dan pemanasan dapat diletakkan di rongga di antara tulang rusuk beton.

Informasi terperinci dapat ditemukan dalam presentasi Phillippe Block berikut ini:

2. Lapisan Akustik yang Tidak Terlihat

Meskipun banyak solusi akustik melayani tujuan mereka, mereka seringkali tidak dapat memenuhi persyaratan estetika arsitektur. Sistem BASWA yang sangat inovatif dan diproduksi secara berkelanjutan menyelesaikan masalah ini dengan solusi akustik yang bijaksana dan tidak terlihat.

Bahan bangunan inovatif ini menciptakan langit-langit yang benar-benar halus yang sangat aktif secara akustik dan menyaring gaung apa pun. Bahkan permukaan bundar atau melengkung dapat dilapisi dengan itu tanpa masalah suara-menyerap. Dibandingkan dengan solusi konvensional, sistem ini menawarkan keuntungan signifikan lebih lanjut dengan digabungkan dengan pendingin langit-langit.

3. Carbon Concrete: Kapasitas Bantalan Beban Tinggi, Ringan dan Berkelanjutan

Carbon concrete atau beton karbon material komposit baru (textile concrete) memiliki potensi untuk merevolusi seluruh arsitektur. Bahan berkinerja tinggi ini merupakan kombinasi dari beton dan serat karbon. Material tersebut diklaim lebih kuat dengan daya tahan lebih lama, serta lebih ringan daripada beton konvensional.

Adapun beberapa keuntungan yang paling menonjol dari material ini adalah:

Karbon tidak berkarat. Oleh karena itu, berbeda dengan beton bertulang, tidak diperlukan lapisan beton tebal untuk melindungi karbon. Konsumsi pasir dan emisi CO2 yang terkait dengan produksi beton bertulang dapat dikurangi secara signifikan.
Bahan bangunan dapat diproduksi dari bahan apa saja yang mengandung karbon. Misalnya, para peneliti saat ini menggunakan lignin, produk limbah yang dihasilkan selama produksi kayu.
Kapasitas dukung beban dengan karbon lima hingga enam kali lebih tinggi dibandingkan dengan beton bertulang.
Versi karbon empat kali lebih ringan dan juga memiliki masa pakai yang jauh lebih lama.

Biaya beton karbon nampak sangat tinggi sekitar dua puluh euro dibandingkan dengan beton bertulang satu euro per kilogram. Namun, jika penghematan bahan sekitar 75 persen dan umur panjang, kekuatan dan ketahanan korosi bahan diperhitungkan, maka biaya diimbangi.

Rumah karbon pertama akan dibangun di kampus Technical University of Dresden pada awal 2019. Konsorsium “C³ – Carbon Concrete Composite” yang dipimpin oleh TU telah memperkirakan biaya konstruksi sekitar 5 juta euro untuk referensi dua lantai proyek.

“C-Cube dimaksudkan untuk menggambarkan sifat-sifat beton karbon dan menjadi contoh utama filigree, konstruksi ringan dan ramping,” terang C³ Chairman of the Board Prof. Manfred Curbach, yang mengepalai Institute for Solid Construction di Dresden Technical University.

Saksikan video proses pembuatan dan betapa kokohnya produk ini:

4. Beton dari Kayu (Wood Concrete) untuk Bangunan Perumahan dan Kantor

Inovasi lebih lanjut dalam bidang produksi beton baru-baru ini dipresentasikan oleh para peneliti dari program penelitian Swiss “Resource Wood” (NRP 66) menggunakan bahan bangunan inovatif dan berkelanjutan “Wood Concrete“. Kandungan kerikil dan pasir diganti dengan kayu yang ditumbuk halus, yaitu serbuk gergaji dicampur ke dalam semen, bukan batu kecil. Dalam beberapa campuran, bahan bangunan memiliki proporsi volume lebih dari 50 persen kayu. Ini membuatnya secara signifikan lebih ringan dari beton konvensional.

Panel komposit kayu dan semen sepanjang delapan meter saat ini sedang diuji di University of Applied Sciences di Freiburg, Jerman. Meskipun beratnya hanya sepertiga dari pelat beton normal yang sama kuatnya, jenis material komposit baru ini pada dasarnya dapat digunakan pada bangunan perumahan dan kantor.

“Mereka menimbang tidak lebih dari setengah berat beton normal – bahkan yang paling ringan mengapung. Mungkin akan beberapa tahun sebelum bangunan pertama dibangun di mana beton kayu ringan benar-benar memainkan peran utama. Pengetahuan untuk aplikasi praktis dalam skala besar masih terlalu terbatas,” jelas Daia Zwicky, head of the Institute for Building and Environmental Technologies di Fribourg University of Applied Sciences.

Tes beban awal pada skala 1: 1 telah menunjukkan bahwa innovative wood concrete (beton kayu inovatif) juga dapat digunakan pada elemen ceiling (langit-langit) dan dinding dan dapat mengambil fungsi pendukung dalam konstruksi. Para peneliti sedang menguji senyawa mana yang secara optimal cocok untuk aplikasi yang mana. Tim ini juga bekerja pada proses manufaktur yang efisien.

5. Super Material: Sangat Ringan dan Sepuluh Kali Lebih Keras dari Baja

Bahan bangunan inovatif dikembangkan oleh para ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT). Bahannya lebih ringan dari plastik dan terdiri dari lapisan atom karbon honeycomb.

“Bahan super baru kami terdiri dari serpihan graphene yang dikompresi dan dikompresi ke dalam jaring besar yang ditutupi jaring laba-laba. Bahan itu memiliki struktur halus yang terlihat sedikit seperti makhluk laut psychedelic. Struktur seperti karang hampir sepenuhnya berongga dan memiliki kepadatannya hanya lima persen dari graphene konvensional,” jelas manajer proyek MIT.

Di masa depan, bahan berteknologi tinggi ini dapat digunakan untuk membangun jembatan yang sangat keras, ringan dan sangat tahan panas.

Demikian beberapa inovasi bahan bangunan yang sementara dikembangkan dan akan terus disempurnakan. Bahkan beberapa di antaranya sedang diujicobakan, juga mulai diaplikasikan pada beberapa proyek bangunan tertentu.

Industri konstruksi memang membutuhkan bahan bangunan inovatif dan solusi berkelanjutan untuk memenuhi persyaratan ekologis dan ekonomi yang kompleks di abad ke-21.

Bahan bangunan berkinerja tinggi dan tahan lama yang menghemat sumber daya dan pada saat yang sama meningkatkan produktivitas sangat dibutuhkan. Selain bahan bangunan berteknologi tinggi dan bahan bangunan pintar, ini juga mencakup bahan fasad inovatif atau teknik bangunan baru, seperti pencetakan rumah 3D.

Sumber: lead-innovation.com