数学モデルは、雨によって建物のファサードから何が浸出するかを予測します

2023 年 10 月 4 日

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Tanja Fleck、フラウンホーファー協会著

ファサードに使用される漆喰やモルタルには、雨が降ると土壌に浸出して浸透する重金属や殺生剤が含まれていることがよくあります。 フラウンホーファー建築物理学研究所 IBP は、浸出する物質の測定値と地域の気象データを組み合わせたモデルを作成しました。

これにより、雨が降ったときにファサード材料から放出される可能性のある物質の種類と量を決定するために計画段階で使用できる正確な予測が作成されます。 この複雑なプロジェクトは、大学および産業界の多数のパートナーとの共同作業でした。

石膏やモルタルなど、ファサードに使用される材料は複雑な配合になっています。 一般に、鉱物配合物は主に砂と、セメント、石膏、石灰などの結合剤で構成されています。 最先端のペースト状プラスターには、ファサード上の菌類や藻類の増殖を抑制するために殺生剤が豊富に含まれていることがよくあります。 太陽が輝いているときは、これは問題ありません。 しかし、雨が降り、風によって雨水が建物の壁に押し寄せられると、問題が発生する可能性があります。

これが起こると、ファサードの漆喰に使用されている成分が雨によって洗い流され、流出とともに下水システム、土壌、そして最悪の場合は地下水に流れ込みます。 フラウンホーファー IBP の研究者は、ファサード漆喰のどの物質が雨で浸出するかを正確に予測できる数学モデルを開発しました。

フラウンホーファーIBPの環境・衛生・センサー技術部門の生態化学と微生物学の専門家であるパブロ・アルベルト・ベガ・ガルシア博士は、「漆喰やモルタルで覆われたファサードからの雨水流出によって引き起こされる環境リスクは、近年ますます関心を集めている」と述べています。鉱物石膏にはクロム、バナジウム、鉛などの無機重金属が含まれており、ペースト状の石膏には殺生物剤が含まれています。

「私たちの熱力学モデルは、雨水流出中の物質の濃度に関する情報を提供します。地域の気象データと各建築材料のレシピを組み込んでいるので、このモデルは非常に詳細で有益です。」

建設請負業者や建築事務所は初めて、ファサード用に検討している材料の環境適合性を計画段階から評価できるようになりました。 石膏およびモルタルのメーカーは、このモデルを使用して、環境に優しい製品を開発できます。

フラウンホーファー IBP は、このプロジェクトでさまざまなパートナーと協力してきました。これらには、ミュンヘン工科大学、アーヘン工科大学、ドイツ断熱システム・石膏・モルタル協会 (VDPM) のほか、産業およびファサード建材メーカーのパートナーも含まれます。 。