수학적 모델은 비로 인해 건물 정면에서 무엇이 침출되는지 예측합니다.

2023년 10월 4일

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작성자: Tanja Fleck, 프라운호퍼 협회

건물 정면에 사용되는 회반죽과 모르타르에는 비가 올 때 침출되어 토양에 침투하는 중금속과 살생제가 포함되어 있는 경우가 많습니다. Fraunhofer 건축 물리학 연구소 IBP는 침출되는 물질의 측정값을 지역 기상 데이터와 결합하는 모델을 만들었습니다.

이는 비가 올 때 외관 자재에서 방출될 수 있는 물질의 유형과 양을 결정하기 위해 계획 단계에서 사용할 수 있는 정확한 예측을 생성합니다. 이 복잡한 프로젝트는 대학 및 업계의 수많은 파트너와 협력하여 이루어졌습니다.

회반죽이나 모르타르와 같이 건물 외관에 사용되는 재료는 복잡한 구성을 이루고 있습니다. 일반적으로 광물 제제는 대부분 모래와 시멘트, 석고 또는 석회와 같은 결합제로 구성됩니다. 최첨단 페이스트형 플라스터에는 종종 외관에 곰팡이와 조류의 성장을 억제하기 위해 살생물제가 풍부하게 들어있습니다. 태양이 빛날 때는 이것이 문제가 되지 않습니다. 그러나 비가 내리고 바람이 빗물을 건물 벽에 밀어 넣으면 문제가 될 수 있습니다.

이런 일이 발생하면 외관 석고에 사용된 성분은 비에 씻겨 나가고 유출수와 함께 하수 시스템, 토양 및 최악의 경우 지하수로 배출됩니다. Fraunhofer IBP의 연구원들은 외관 석고의 어떤 물질이 빗물 속에서 침출되는지 정확하게 예측할 수 있는 수학적 모델을 개발했습니다.

Fraunhofer IBP 환경, 위생 및 센서 기술 부서의 생태화학 및 미생물학 전문가인 Pablo Alberto Vega Garcia 박사는 "최근 몇 년 동안 석고와 모르타르로 덮인 건물 외관에서 빗물 유출로 인한 환경 위험에 대한 관심이 높아졌습니다. 미네랄 플라스터에는 크롬, 바나듐, 납과 같은 무기 중금속이 포함되어 있는 반면, 페이스트 형태의 플라스터에는 살생물제가 포함되어 있습니다.

"우리의 열역학적 모델은 빗물 유출수의 물질 농도에 대한 정보를 제공합니다. 지역 기상 데이터와 각 건축 자재의 제조법을 통합했기 때문에 이 모델은 매우 상세하고 유익합니다."

처음으로 건축업자와 건축 회사는 계획 단계부터 외관에 대해 고려 중인 재료의 환경 적합성을 평가할 수 있습니다. 석고 및 모르타르 제조업체는 이 모델을 사용하여 환경 친화적인 제품을 개발할 수 있습니다.

Fraunhofer IBP는 이 프로젝트를 위해 뮌헨 기술 대학, RWTH 아헨 대학, 독일 단열 시스템, 석고 및 모르타르 협회(VDPM), 업계 및 건축 외벽 건축 자재 제조업체의 파트너 등 다양한 파트너와 협력해 왔습니다. .