Nowe technologie

Ciekawe rozważania Geoffa Manaugha w najnowszym numerz „The New Scientist” nad konsekwencjami, jakie może mieć upowszechnianie się technologii z zakresu „rzeczywistości wirtualnej” na projekty naszych domów i mieszkań.
Oculus Rift, HTC Vive, HoloLens, zapowiadane przez Microsoft – wszystkie te rozwiązania są już albo dostępne na rynku, albo przygotowywane do jego podboju. Wszyscy zainteresowani znają wymagania sprzętowe nowych rozwiązań, ofertę gier i rozrywek, którym można się dzięki nim oddawać, oszczędni – nawet pobór mocy. Mało kto jednak zwraca uwagę na to, że korzystanie z mobilizujących do aktywności fizycznej gier wymaga albo osobnej, pustej sali do ćwiczeń, na co mało kto może sobie pozwolić nawet w domu jednorodzinnym – albo radykalnej czystki w mieszkaniu w duchu minimalizmu i ascezy. Stołki, stoliki, etażerki, żyrandole i lampy stojące, szafki, poduszki, pufy, a zwłaszcza kable – wszystko to może być przyczyną potknięcia, kolizji, wypadku.
Do tego dochodzą kwestie techniczne: jak ujmują to sami PR-owcy rozwiązań z zakresu VR, żeby móc projektować na coś rzeczywistość wirtualną, „ekran”, czyli wnętrze, w którym się znajdujemy, powinno być możliwie puste, jasne i przejrzyste. Żadnych więc szkiców na ścianach, makatek czy mobili: ma być pusto i biało.
Czy ten chwyt marketingowy się uda? Czy pojawi się więcej projektów domów z pustym, ostentacyjnie nieprzytulnym, przeznaczonym do interakcji z VR wnętrzem – czy też raczej dokona się wielki eksodus foteli, obrazów, szafek na buty i półek z płytami CD?
A jeśli to drugie – czy nie zagalopujemy się zanadto? A co jeśli okaże się, że rzeczywistość wirtualna nie jest aż tak ponętna – a my, podnosząc z oczu okulary, ockniemy się, niczym ofiary znacznie gorszych niż gry nałogów, w spustoszonych i zaniedbanych wnętrzach?

Mieszkańcy nadrzecznych i nadmorskich miejscowości ratowali się przed powodziami od zawsze – zwykle stawiając budynki na palach. Ta metoda ma jednak swoje oczywiste ograniczenie – wyznacza je długość pala, słupów czy jakichkolwiek innych struktur, na jakich oparty jest budynek. Jeśli wody wezbrały powyżej tego poziomu – nie było czego ratować. Z podobną sytuacją mają do czynienia polarnicy, których bazy stale zasypywane są przez śniegi: po kilku latach przychodzi je opuścić.
Słupów ani rusztowań nie da się wznosić w nieskończoność. Można, oczywiście, budować „pływające miasta” - i tą drogą podąża rosnąca liczba projektantów – ale filipińska wizjonerka Lira Luis postanowiła pójść inną drogą, sięgając do technologii, która ma już ponad sto lat, ale nadal nie doczekała się zbyt wielu praktycznych zastosowań: poduszek magnetycznych, czyli statycznego pola magnetycznego na tyle silnego, by unosiło, a zarazem „cumowało” budynek na powierzchni wody.
Teoretycznie konceptowi temu nic nie brakuje: „maglev”, czyli „lewitacja magnetyczna” już w latach 40. XX weku wystarczała do unoszenia składów kolejowych: to, że do dzisiaj kolej na poduszce magnetycznej działa komercyjnie zaledwie w czterech miastach na ziemi wynika po prostu z gigantycznych kosztów budowy i konserwacji infrastruktury. W przypadku terenów zalewowych sprawa jednak wydaje się prostsza: Lira Luis proponuje, by na dnie płytkiej strefy przybrzeżnej mocować „fundamenty” z zatopionymi magnesami, a w kolejne magnesy wyposażać pływające na powierzchni wody budynki. Projektanci znaleźliby miejsce dla magnesów, pozostałoby dobrze uziemić zasilanie.
Inżynier Luis może liczyć na nagrody na konceptualnych konkursach, zamierza też stowrzyć eksperymentalny, „zacumowany magnetycznie” budynek na jednej z filipińskich wysp o wyjątkowo dużej amplitudzie pływów. Czy jednak uda jej się to, o co rozbiły się ambicje kilku przynajmniej ministrów infrastruktury? Czy „kotwica magnetyczna” okaże się wystarczająco silna? I czy komukolwiek opłaci się tworzenie tak finezyjnych rozwiązań w miejsce zwykłego rzucania cumy?

Kartkuję podręcznik budownictwa, w którym omawiane są kolejne kompozyty. „Cermet” - ładnie się nazywa, ale trudno w warunkach domowych wyprodukować spiek ceramiczno-metalowy, a i rudę molibdenową czy kobaltową na rynku trudno: zresztą, interesuje mnie nowatorskie i ekologiczne projektowanie domów jednorodzinnych, a nie osłon reaktorów. Mallit, czyli drewno balsa kryte duraluminium? Ładne, lekkie, używane przy konstruowaniu wyścigówek MacLarena, ale trochę już jednak passe.. Ale pykret?

Brzmi trochę groźnie, jednak, jak się okazuje, nazwa pochodzi od dzielnego inżyniera wojskowego, Geoffroy\'a Pyke\'a. Taniej nic pan nie dostanie: to mieszanina wody (a docelowo – lodu) i trocin w proporcjach 6:1: innymi słowy, mokra trocinowa pulpa, której pozwolono zamarznąć, otrzymując materiał o wytrzymałości – bagatela – zbliżonej do betonu!
W artykułach o pykrecie podkreśla się jego odporność na eksplozje i strzały – ale to ze względu na jego wojenny rodowód. Ta informacja brzmi fantastycznie, ale w roku 1942, najcięższym chyba dla Aliantów, na serio rozważano możliwość  budowania z pykretu lotniskowców, pływających po Morzu Północnym i na trasach transatlantyckich! HMS „Habbakuk” został już zwodowany na jednm z kanadyjskich jezior – po czym prace przerwano. Dziś co jakiś czas pomysł wykorzystania pykretu w budownictwie zimowym powraca: w Oslo zbudowano z pykretu część urządzeń portowych, studenci uczelni technicznej w Eindhoven od lat budują z lodu zmieszanego z trocinami lub papierem jak nie kopię Sagrady Familii w Barcelonie, to stumetrowy most według projektu Leonarda da Vinci...
Kopuły i ściany z pykretu są w stanie przetrwać w naszym klimacie dwa-trzy miesiące wiosny. Garażu z pykretu nie wybuduję. Na lotniskowiec, albo choćby kajak – za małe mam oczko wodne. Ale jeśli nie wykonam nadchodzącej zimy projektu domku jednorodzinnego z lodu i nie postawię wzmocnionego igloo – niech nie nazywam się Zenon!

Pracując nad projektami domów, zwracam szczególną uwagę na kwestię hałasu - i, jak wszyscy, nie znoszę ekranów, które - mam wrażenie - często stanowią tylko niezłą okazję do zarobku dla samorządowców. Ba, nawet NIK krzywi się na "nadmierne stosowanie ekranów!".
Dlatego cieszą mnie wszelkie alternatywne sposoby na wyciszenie nawierzchni, a w konsekwencji - ruchu drogowego, a tym bardziej sytuacja, gdy "zielone światło" dla takich rozwiązań zapalają decydenci. Od lat namawiam na wylewanie na lokalnych drogach asfaltu modyfikowanego gumą pochodzącą z recyklingu opon samochodowych. Pozwala on na zredukowanie hałasu o 3-6 decybeli (to naprawdę sporo). Ostatnio opowiedział się za takimi rozwiązaniami również Jerzy Szmit, wiceminister infrastruktury i budownictwa. Każdy, kto planuje budowę domu przy ruchliwej ulicy, ma szanse na tym skorzystać.

Od dawna marzy mi się sięgnięcie w projektowanym domu po pompę cieplną. Jeśli zostałaby wykorzystana w połączeniu z ogrzewaniem niskopodłogowym – co za oszczędność! Zrażają mnie informacje o wysokich kosztach i sporej zawodności: żadnych złudzeń, pompa zaczyna szwankować po kilku latach, po dwudziestu nadaje się do wymiany.
Z coraz większym zainteresowaniem przyglądam się pracom norweskich uczonych z University of Stavanger, którzy postanowili zbudować zupełnie inny niż dotąd typ pompy – jeśli nie „niezniszczanej”, to w każdym razie bliskiej temu ideałowi przez swoją prostotę. Dr Jan Kare Boding i jego koledzy wykorzystują znane od lat fizykom zjawisko Seebecka, polegające – mówiąc najkrócej – na tym, że w obwodzie zawierającym dwa różne metale lub półprzewodniki, jeśli znajdą się one w różnych temperaturach, powstaje prąd elektryczny.
Nowe pompy cieplne mają składać się z tysięcy tego rodzaju mikroogniw: połączone, byłyby one w stanie wygenerować prąd wystarczający do ogrzania domu! Jedynym zawodnym elementem byłyby rozprowadzające ciepłe powietrze wentylatory.
Zastosowanie takich ogniw należałoby przewidzieć na wstępnym etapie projektowania domu: wykorzystujące je pompy należałoby umieszczać pod podłogą lub ścianami nośnymi.
Żadnej ucieczki freonu, żadnych zniszczonych kompresorów. Jedynie półszlachetne metale, spirale grzewcze – i błogie ciepło..

Śmieszą nas wizje z czasów Verne’a, w myśl których stacje kosmiczne miały być budowane z cegieł, rozczula trochę - ó wczesna praktyka, która kazała odlewać żeliwne elementy nośne na kształt kolumn korynckich, z rozłożystymi liśćmi akantu.
Prawda niby z tego taka, że przy projektowaniu i budowie domów trzeba kierować się rzeczywistymi możliwościami i zaletami danych materiałów, a nie opierać się na przyzwyczajeniach. A jednak najstarszy prócz kamienia i gliny materiał budowlany, czyli drewno, wciąż domaga się naszej uwagi, wciąż nie chce być zredukowane do materiału na koślawe i nie do końca zgodne z normami rusztowania. „Drewniany dom” też niekoniecznie znaczyć musi folk w wersji neołowickiej albo – dla wielbicieli klimatów z zachodniej półkuli – alaskańskiej, jak bywa w przypadku domów z bali.
Im więcej czytam o technologii CLT (Cross Laminated Timber, czyli lite drewno klejone warstwowo i na krzyż) tym bardziej wydaje mi się, że projektanci domów drewnianych nie powiedzieli jeszcze ostatniego słowa. Prawda: drewno, z którego produkowane są panele CLT poddawane jest nie lada torturom: suszone komorowo (poziom wilgotności spada przy okazji poniżej 12 proc.), cięte na cienkie warstwy, klejone poprzecznie względem siebie, klejami nie zawierającymi formaldehydó w – i mniej palne zatem, i mniej toksyczne.

Ale już gotowe panele - stabilne, odporne na obciążenia, ognioodporne, ekologiczne, łatwe w obróbce, łączeniu i profilowaniu – budzą szacunek. Na świecie spekuluje się o wykorzystywaniu CLT do przedsięwzięć na dużą skalę – do budowy hal i wysokościowców: projektant Michael Green przymierza się do budowy biurowego 70-piętrowca i drewnianej (wzmocnionej jedynie stalowymi prętami) repliki Empire State Building. Mnie jednak wystarczają projekty, wizualizacje, a wkrótce potem widoki kolejnych domów jednorodzinnych budowanych z wykorzystaniem technologii CLT, bym poczuł szacunek i entuzjazm.

Dziesięć lat temu obiecywano nam w reklamach „biel jeszcze bielszą”, dziś huty szkła obiecują nam z roku na rok „szkło jeszcze bardziej przezroczyste”: ostatnio sandomierski Pilkington zaczął wychwalać swój Optifloat. I bardzo dobrze – warto myśleć o tym zwłaszcza zamawiając szyby zespolone czy laminowane: zielonkawy odcień to nic przyjemnego. A jeszcze ta dobra proporcja przenikania ciepła (niewielkiego) do przepuszczalności światła (rzędu 74 proc.). Można dokleić dźwiękochłonną folię PVB, można sklejać tafle..
Mnie jednak nie przestają się marzyć rozwiązania, nad którymi pracują badacze w Dolinie Krzemowej: panele solarne, które są PRZEROCZYSTE dla ludzkiego oka: wychwytują tylko promieniowanie ultrafioletowe i podczerwone. Pracują nad tym specjaliści z Departamentu Energii USA, ściślej z National Renewable Energy Laboratory w Kolorado – i wspólnie z ekspertami z Solar Window Technologies są już w stanie wyprodukować niewielkie, całkowicie przezroczyste dla ludzkiego oka płytki, które można będzie instalować w oknach. Ich wydajność jest na razie nieco mniejsza niż klasycznych, krzemowych paneli solarnych – ich produkcja jest jednak za to dużo tańsza i mniej obarczająca środowisko. Znacznie łatwiejsza jest też utylizacja.
Zamiast (albo obok) ciężkiej baterii paneli na dachu domu – panele w każdym oknie! Z każdym kolejnym metrem kwadratowym rosną widoki na samowystarczalność energetyczną domu jednorodzinnego – to tylko kwestia odpowiedniego rozplanowania. Deweloperzy i właściciele wielkich, przeszklonych biurowców mogą zacierać ręce na myśl o zyskach – mnie wystarczyłaby radykalna obniżka rachunków za prąd.

Ubiquitous Energy, start-up z Doliny Krzemowej, obiecuje wprowadzenie na rynek takich paneli już w roku 2017. Do tego czasu zdążę pewnie z wyborem projektu domu, ale okien wstawiać jeszcze nie będę. Może doczekam.