Конструктивне рішення деревозалізобетонної стінової панелі для екологічних будівель

Abstract

UK: Постановка проблеми. Масштаби руйнувань внаслідок воєнних дій вимагають розробки інноваційних будівельних рішень. Традиційні методи будівництва, що використовують матеріали з високим вуглецевим слідом, стають неефективними з екологічної точки зору. Особливо актуальним є пошук альтернатив, які поєднували б швидкість монтажу, доступність матеріалів та мінімальний вплив на довкілля. Вирішення цієї проблеми потребує комплексного підходу, що враховує як технічні характеристики матеріалів, так і їх екологічну ефективність протягом усього життєвого циклу. Мета статті − розробка конструктивного рішення стінової панелі, що відповідатиме вимогам щодо екологічної ефективності та теплоізоляційних характеристик. Висновки. Запропоноване конструктивне рішення деревозалізобетонної стінової панелі, яка складається з трьох шарів: 1) внутрішнього несучого шару з перехресно-клеєної деревини; 2) зовнішнього бетонного шару на вторинному заповнювачі для захисту внутрішніх шарів від умов зовнішнього середовища та наступного оздоблення фасадів будівлі; 3) теплоізоляційного шару з матеріалів природного походження. Проведено систематизацію та аналіз характеристик теплопровідності та шкідливих викидів протягом життєвого циклу різних видів природної теплоізоляції, визначено її товщину для забезпечення необхідного опору теплопередачі стінової панелі. Надано рекомендації щодо вибору природної теплоізоляції з точки зору екологічних показників. Конструкція панелі поєднує переваги деревини, бетону на вторинному заповнювачі та біоізоляції, що робить її перспективною для швидкої відбудови зруйнованої інфраструктури з одночасним зниженням впливу будівництва на навколишнє середовище. Конструктивне рішення враховує особливості загальноприйнятих технологій виробництва та монтажу, що спрощує впровадження пропонованого рішення у практику будівництва.

EN: Problem statement. The scale of destruction caused by military actions requires the development of innovative construction solutions. Traditional construction methods that use materials with high carbon footprints are becoming environmentally unsustainable. Of particular relevance is the search for alternatives that combine rapid installation, material availability, and minimal environmental impact. Solving this problem requires a comprehensive approach that considers both the technical characteristics of materials and their environmental efficiency throughout the entire life cycle. The purpose of the article is the development of a wall panel structural solution that meets requirements for both environmental efficiency and thermal insulation performance. Conclusion. The proposed structural solution for a timber-reinforced concrete wall panel consists of three layers: 1) an inner load-bearing layer made of cross-laminated timber; 2) an outer concrete layer with recycled aggregate, designed to protect internal layers from environmental exposure and serve as a base for building facade finishing; 3) a thermal insulation layer composed of natural bio-based materials. The study includes systematic analysis of thermal conductivity characteristics and life cycle emissions of natural insulation materials, with determination of optimal insulation thickness to achieve required thermal resistance. Recommendations are provided for selecting natural insulation materials based on environmental performance indicators. This panel design combines the advantages of timber, recycled concrete and bio-based insulation, making it particularly suitable for rapid reconstruction of damaged infrastructure while simultaneously reducing the environmental impact of construction. The structural solution incorporates conventional manufacturing and installation techniques, facilitating practical implementation in construction projects.