In ultima perioada au aparut o serie de materiale noi, cu proprietati de neinchipuit in urma cu un secol. Insa, desi posibilitatile de alegere a materialelor au crescut, se cere din partea arhitectului o atentie sporita, o gandire mult mai elaborata, deoarece alegerea materialelor afecteaza structura, forma, estetica, costurile, modul de constructie si impactul asupra mediului interior si exterior.
Selectarea materialelor
Inainte de a examina vreun material anume ar trebui sa avem un sistem de criterii in functie de care sa le judecam valoarea. Printre criteriile constructive esentiale, precum rezistenta mecanica, stabilitatea comportamentului in timp, siguranta la foc si apa, potrivirea cu scopul in care este folosit, trebuie sa introducem impactul asupra mediului natural si sanatatii. Impactul asupra mediului natural include degradarea datorata extractiei materialului brut, poluarea datorata proceselor de prelucrare, efectele transportului, necesarul de energie al unui material care afecteaza producerea de CO2 si noxe. Impactul asupra sanatatii depinde de modul de extractie, de protectia muncitorilor in timpul prelucrarii si de mediul interior rezultat in urma construirii cu materialul respectiv.
Alegerea materialelor de constructie afecteaza impactul ecologic al constructiilor. Toate materialele sunt procesate intr-un anumit fel inainte de incorporare in cladire. Procesul poate fi minimal, precum in cazul bordeielor care se construiesc din materiale locale, sau extensiv, precum in cazul constructiilor prefabricate. Aceasta procesare a materialelor necesita, in mod inevitabil, utilizarea energiei si genereaza deseuri.
Atunci cand se aleg materialele pentru o constructie trebuie sa se ia in considerare diferiti factori determinati de calitatile materialului:
- energia necesara pentru producerea materialului;
- emisiile de CO2 ce rezulta in urma procesarii materialului;
- impactul asupra mediului inconjurator ce rezulta din extragerea materialului (Ex: lemnul extras din padure, cariera de piatra);
- toxicitatea materialului;
- transportul materialului in timpul procesarii si livrarii la sit;
- gradul de poluare ce rezulta la sfarsitul vietii utile a materialului.
Impactul folosirii materialelor asupra mediului
Una dintre definitiile dezvoltarii durabile suna in felul urmator: "dezvoltarea care implineste nevoile prezente fara a periclita viitorul generatiilor viitoare". "Cat de mult si ce materiale sa folosim?" - iata o intrebare al carei raspuns este foarte dificil de oferit. Ar trebui sa interzicem folosirea materialelor rare sau sa le folosim doar in situatiile in care sunt absolut necesare? O alta intrebare este "de unde procuram materialele?".
In fiecare an se excaveaza cantitati enorme de material de constructie (roca si pietris) incluzand sute de hectare de teren distrus datorita activitatilor carierelor. Exista alternative dar si reciclarea este posibila. Despaduririle constituie un subiect deloc nou, lemnul fiind folosit destul de des in constructii dar si ca sursa de energie. Padurile ecuatoriale sunt o sursa foarte apreciata de esente tari dar se refac si foarte greu. Distrugerile provocate suprafetelor impadurite provoaca la randul lor schimbari climatice, care afecteaza lantul trofic, de unde rezulta o degradare in lant ce nu mai poate fi oprita.
Materialele si sanatatea
Pana nu demult azbestul era foarte des folosit in constructii, atat ca material de protectie contra focului dar si la finisaje si acoperiri, avand calitati ce nu puteau fi egalate de alte materiale cu costuri similare. Dar s-a demonstrat ca fibrele inhalate provoaca in timp cancer. in momentul de fata, utilizarea sa in constructii este interzisa, cu unele exceptii, dar cu toate masurile de protectie. Totusi, acest material constituie in continuare o problema, intrucat mai exista astfel de cladiri ce necesita a fi demolate, iar depozitarea materialelor este greu de acceptat.
De asemenea, materialele radioactive sunt un mare pericol pentru sanatate, dar mai exista multe alte materiale la care pericolul nu este atat de evident. Acestea variaza de la cele care elibereaza formaldehide la cele care incorporeaza anumiti solventi, rasini sau tratamente chimice. Unele vopseluri traditionale sunt fabricate pe baza de materiale toxice precum cadmiu si plumb. Asigurarea sanatatii la locul de munca si acasa este o problema importanta avand in vedere timpul petrecut in aceste spatii relativ ermetice. Este necesara monitorizarea continua a calitatii aerului si a campurilor electromagnetice produse de echipamente si de sistemul de distributie.
Materialele si energia
Cladirile de astazi, ca sa functioneze au nevoie de mai multa energie decat cea initiala. Energia initiala a fost definita drept cantitatea de energie necesara pentru:
- A extrage materialul brut;
- Conversia lui in material de constructie – produs sau componente;
- Transportul materialelor brute, intermediare si finale;
- Punerea in opera.
Calculul acestui necesar de energie este foarte inexact deoarece depinde de foarte multe variabile. Depinde mult de tehnologie, schimbandu-se odata cu evolutia proceselor de productie. Pentru lemn costurile variaza in functie de zona de provenienta, componenta transportului fiind semnificativa. Pentru metale precum aluminiul si cuprul, acesta variaza daca sursa este minereul sau materialul recilcat.
Exista mai multe moduri de a reduce energia consumata si de a micsora productia de CO2. Prima ar fi folosirea materialelor ce necesita putina prelucrare, solutiile traditionale fiind deseori cele mai eficiente. Alta solutie este asigurarea calitatii inalte a materialelor folosite, asigurandu-se astfel longevitatea cladirii si micsorarea costurilor de intretinere. O a treia solutie este utilizarea economica a materialelor, reciclarea in totalitate daca este posibila, reducerea deseurilor.