Skip to main content

Seismic Plus EneRgy Upgrading of Masonry Buildings using Advanced Materials

Article Category

Article available in the folowing languages:

Zwiększanie wskaźnika renowacji istniejących budynków murowanych na obszarach UE narażonych na trzęsienia ziemi

Pewien finansowany ze środków UE projekt oferuje nowe podejście, łączące technologie modernizacji energetycznej i sejsmicznej dla poprawy charakterystyki istniejących budynków murowanych w tym zakresie.

Technologie przemysłowe
Bezpieczeństwo

Zasób budowlany Europy starzeje się, a ponad 85 % budynków znajdujących się na Starym Kontynencie ma więcej niż 20 lat. Tylko niewielka część tego zasobu to budynki energooszczędne, które ponadto są narażone na katastrofy naturalne, takie jak trzęsienie ziemi czy zagrożenia spowodowane działalnością człowieka. Istnieje zatem pilna potrzeba poprawy charakterystyki energetycznej budynków oraz bezpieczeństwa ich konstrukcji. W odpowiedzi na niski poziom energooszczędności budynków oraz potrzebę osiągnięcia neutralności klimatycznej Europy do 2050 roku, Komisja Europejska opublikowała strategię na rzecz fali renowacji, której celem jest dwukrotne zwiększenie wskaźnika renowacji w ciągu najbliższych 10 lat. Wspierani w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie” twórcy finansowanego ze środków UE projektu SPEctRUM postanowili dołożyć swoją cegiełkę i opracowali innowacyjne techniki modernizacji sejsmicznej i energetycznej budynków murowanych stanowiących europejski zasób budowlany, wykorzystując do tego celu zaawansowane materiały. „Jeszcze do niedawna prace modernizacyjne budynków koncentrowały się albo na rozwiązywaniu problemów konstrukcyjnych, albo na poprawie ich charakterystyki energetycznej. Tymczasem połączenie technik modernizacji energetycznej ze zwiększaniem odporności sejsmicznej budynków przyczyni się do zrealizowania obu tych ważnych celów”, zapewnia koordynator projektu Dionysios Bournas.

Dwa problemy, jedno rozwiązanie

„Wpływ połączonych technik modernizacji poddano ocenie w ramach badania, które polegało na analizie zaproponowanego planu modernizacji, zakładającego uzyskanie wskaźników renowacji w zakresie od 1 % do 3 % w skali roku na przykładzie wybranych studiów przypadku z 20 miast. Przy wskaźniku renowacji wynoszącym 3 % zużycie energii i emisja CO2 zmniejszyły się o 30 %”, zaznacza Leonidas-Alexandros Kouris, stypendysta działania „Maria Skłodowska-Curie. Ponadto, w regionach o zwiększonej aktywności sejsmicznej, połączenie interwencji okazało się bardziej opłacalne w porównaniu do podejścia polegającego na samej tylko poprawie charakterystyki energetycznej budynku. Przeprowadzone przez badaczy z projektu SPEctRUM analizy zachowania się ścian po ich wzmocnieniu ujawniły również, że dzięki wykorzystaniu płaszczy kompozytowych z zaprawy murarskiej w połączeniu z tekstylnymi warstwami wzmacniającymi można zwiększyć trwałość ścian murowanych na tyle skutecznie, by nie poddawały się dużym siłom, jak te powstające podczas trzęsienia ziemi. „Ponadto nasze zakrojone na szeroką skalę badania nad skutecznością zaproponowanego systemu modernizacji, jakie prowadziliśmy w wielu miejscach w Europie, pokazały, że jednoczesne zastosowanie technik modernizacji energetycznej i sejsmicznej przekłada się na skrócenie okresu zwrotu nakładów inwestycyjnych w regionach o aktywności sejsmicznej od umiarkowanej do wysokiej”, przekonuje Bournas. Badacze zaproponowali również klasyfikację wydajności energetycznej zmodernizowanych budynków murowanych oraz opracowali model homogenizacji do celów symulacji ścian murowanych jako ortotropicznego kontinuum. „W modelu wykorzystujemy jedynie podstawowe właściwości materiałowe połączeń i złączy”, dodaje Kouris.

Prace trwają

Zainteresowanie wynikami projektu SPEctRUM wśród inżynierów poszukujących elastycznych rozwiązań modernizacyjnych konstrukcji murowanych jest bardzo duże. Propozycja SPEctRUM okazała się nie tylko skuteczna pod względem bezpieczeństwa i trwałości, ale także opłacalna. Może ponadto istotnie przyczynić się do zwiększenia wskaźnika renowacji budynków murowanych w regionach narażonych na trzęsienia ziemi, wpisując się tym samym w założenia inicjatywy fali renowacji budynków realizowanej w ramach Europejskiego Zielonego Ładu i nowego europejskiego Bauhausu. Oprócz poprawy odporności sejsmicznej i charakterystyki energetycznej budynków murowanych, bieżące i przyszłe cele badawcze projektu obejmują również badanie innowacyjnych materiałów wykorzystywanych w połączonej technologii modernizacji sejsmicznej i energetycznej budynków betonowych i będących elementem dziedzictwa kulturowego. Zadania te będą realizowane w ramach projektu iRESIST+ we współpracy z Wspólnym Centrum Badawczym (JRC). „W ramach projektu iRESIST+ wszystkie nowe koncepcje i materiały integrujące techniki modernizacji sejsmicznej i energetycznej zostaną poddane eksperymentalnej walidacji w pełnowymiarowym budynku w należącym do JRC laboratorium ELSA”, podsumowuje Bournas.

Słowa kluczowe

SPEctRUM, renowacja, modernizacja, budynek murowany, zasób budowlany, charakterystyka energetyczna, bezpieczeństwo konstrukcji, strategia fali renowacji, zwiększanie odporności sejsmicznej

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania