Tim istraživača iz Sjedinjenih Američkih Država, u saradnji sa arhitektonskom firmom SHoP Architects, razvio je potencijalnu alternativu za čelik i beton kao strukturni materijal za podove: panele izrađene u potpunosti od bioplastike i drvnog brašna. Ove prefabrikovane panele su korišćenjem tehnologije 3D štampe napravli istraživači iz Oak Ridge National Laboratory (ORNL) i Univerziteta u Mejnu (UMaine), koji su deo javno-privatnog partnerstva SM2ART.
Panel izrađen od bioplastike i drvnog brašna (Foto: Univerzitet u Mejnu)
Prema rečima tima, SM2ART Nfloor kasetni panel predstavlja ekološki prihvatljiviju opciju i brži je za proizvodnju u poređenju sa tradicionalnim elementima od čelika i betona, koji se obično koriste u višespratnicama.
Ideja za razvoj ovih panela potekla je od SHoP Architects, koji su predložili istraživanje potencijala bioloških materijala i aditivne proizvodnje za masovnu proizvodnju podnih panela.
Paneli su izrađeni kombinacijom polilaktične kiseline (PLA), bioplastike dobijene od kukuruznog otpada, i drvnog brašna, nusproizvoda obrade drveta.
Snaga panela dolazi iz kombinacije ovih materijala, ali i iz same geometrije panela, koja raspoređuje opterećenje ka spoljnim ivicama, a panel se postavlja unutar čeličnog okvira zgrade. Dodavanjem drvnog brašna bioplastici postiže se značajno povećanje krutosti, što je ključno za performanse panela.
Testiranja su pokazala da kasetni panel ima istu snagu kao i tipična čelično-betonska konstrukcija poda, a uz to je biorazgradiv i prijatniji za hodanje.
Panel ima istu snagu kao čelično-betonska konstrukcija poda (Foto: Univerzitet u Mejnu)
Jedan od važnih aspekata ovog panela je njegova jednodelna konstrukcija, za razliku od tradicionalnog čeličnog panela koji je sastavljen od 31 dela i tri različita materijala. Zbog toga je proizvodnja brža i reciklaža jednostavnija.
Proces 3D štampe omogućava integraciju kanala za instalacije poput električnih kablova i vodovodnih cevi, što eliminiše potrebu za naknadnim rezanjem tih elemenata i time štedi vreme i novac. Potrebno je oko 30 sati za štampanje jednog panela, a procenjuje se da se ovako štedi 33 posto radne snage.
John Cerone, direktor SHoP Architects, istakao je da se pri razmatranju 3D štampe fokusiraju na performanse, a ne samo na estetski aspekt. Korišćenje aditivne proizvodnje omogućava efikasno pozicioniranje strukturalnih materijala i integraciju sistema.
Iako je ovaj panel još u fazi razvoja, istraživači i arhitekte veruju da ima veliki potencijal za unapređenje upotrebe organskih materijala u građevini, posebno u modularnim zgradama.
SM2ART Nfloor panel predstavlja značajan iskorak u industrijalizaciji procesa izrade građevinskih elemenata, a istraživači trenutno rade na smanjenju vremena štampe i potrošnje materijala, kao i na istraživanju dodatnih funkcionalnosti.