Mit tudnak az építészek a réz, az épületek plakk- és patinaképződéséről, valamint az esővíz-szennyvízre és a környezetre gyakorolt hatásáról? Chris Hodson építész, a www.copperconcept.org tudósítója közvetlen válaszokat kér egy vezető szakértőtől.
15 éve Ingre Odnywall Wallinder professzor (IOW) nagyszabású interdiszciplináris terepi és laboratóriumi kutatásban vesz részt a réz tetőkről és homlokzatokból származó korrózió és fémmosás terén, a Stockholmi Királyi Műszaki Intézet Felület- és Korrózió Karán.
Chris Hodson (CH): Mi történik, ha a réz barnává, majd zölddé válik a légkörrel érintkezve?
Inegra Onewall Wallinder (IOW): A legértékesebb fémek kivételével, mint például az arany és a platina, a szabadban különböző mértékben oxidálódik és korrodálódik. Láthatjuk ezt acél rozsda és horganyzott acél fehér lerakódások formájában. A fémek vagy ötvözetek, például a titán és a rozsdamentes acél oxidációja azonban szabad szemmel nem látható. Légköri levegő hatására a réz réz-oxidot (kuprit) képez, amely fokozatosan sötétebb barnás-fekete színt kap. Ezután különféle bázikus réz-szulfátok és kloridok festik a felületet zöldre. A patina formula a légköri viszonyoktól függ, különösen a kén-dioxid és a nátrium-klorid koncentrációja a meghatározó. A tengeri környezetben az alap réz-kloridok képződése kékesebbé teszi a felületeket. Ezen zöld / kék felületek ellenére a belső réteg túlnyomórészt fekete-barna kuprit marad. A levegőben és a parttól távol eső szennyeződés hiányában a lepedék megtarthatja barna színét.
CH: Hogyan befolyásolja a lepedék a réz felületének korrózióját?
IOW: A bevonat szorosan tapad a felülethez, és hatékony akadályként működik, jelentősen csökkentve az alatta lévő rézréteg korrózióját. Ha a lepedék 100 év alatt képződött, akkor az alábbi fém továbbra sem oxidálódik. De ez a szabály nem vonatkozik könnyen maró termékekre, például rézsókra, ha vannak ilyenek.
CH: Miért nem oldódik fel gyorsan a plakk és mossa le a felületet, mint a vízoldható sók?
IOW: Először is, a rézlelőhelyen képződött rézbázis-vegyületek kémiai összetétele nagyon eltér a vízben oldódó rézsóktól. Másodszor, az alapvegyületek a lepedék részét képezik, főként kuprit. Harmadszor, a vékony filmréteg jelenléte, ismételt száraz és nedves periódusokkal kombinálva, amelyek befolyásolják a légköri viszonyok tényezőit, lehetővé teszi, hogy a lepedék összetételéből felszabaduló, részben oldott réz részben megtelepedjen a szárítási ciklusok alatt. Ezek a körülmények jelentősen eltérnek az ömlesztett bemerítés laboratóriumi körülményeitől, amikor nincs száradási periódus és az oldott réz korlátozott újratelepítési képességgel rendelkezik.
CH: Tehát az esővíz lemos egy anyagot a réz felületéről?
IOW: Az anyagok egy részét az összes fém felületéről lemossák. De csak az esővíz és a felületek reakciója révén oldódhat fel bizonyos mennyiségű felszabadult réz. Ez elvileg az eső jellemzőitől (intenzitás, vízmennyiség, időtartam, savasság) és az uralkodó szélirányoktól, valamint olyan tényezőktől függ, mint az épület geometriája, tájolása, lejtése és árnyékolása. Így a vízbe bocsátott anyagok mennyisége a plakk nagyon kis hányada, és az izolált termékek többsége rosszul oldódik vízben.
CH: Mi történik az épületből lemosott rézzel?
IOW: Megerősítést nyert, hogy az épület közelében lévő különféle anyagok - beleértve a talajt, a betont és a mészkövet - hatékonyan felszívják a felszabadult rézt. Ezekkel a felületekkel való kölcsönhatás szintén jelentősen csökkenti a réz bioakkumulációját. Így a felszabadult rézt a vízelvezető rendszerben lévő felület csapdába ejti: a beton- és öntöttvas csövek hatékonysága megerősítést nyert. Valójában a szennyvízben a betonfelületeken felszabaduló teljes réz több mint 98% -a meg van kötve 20 m-en belül az interakciótól. Egyes országok már fenntartható vízelvezetési technológiákat alkalmaztak, beleértve a nedvszívó közúti ruhákat, a csatornákat vagy árkokat, az invertált kutakat vagy ülepedési tartályokat és a vízelvezető területeket - nem pedig a patakokba és folyókba vezetett csövek lefolyását. Itt a tanulmányok kimutatták, hogy ezeknek a technológiáknak a használatakor a réz visszatartása magas volt a korai szakaszban. Összefoglalva elmondhatjuk, hogy a szerves anyagok megkötésének, a részecskék és az üledék felszívásának folyamatában az elválasztott réz ásványi állapotban marad a föld természetes rézkészletének részeként, folytatva a felszabadulás / mineralizáció természetes körforgását.
CH: Vannak olyan helyzetek, amikor az építészeknek fokozott figyelmet kell fordítaniuk a réz épület elvezetésére?
IOW: Nos, ha nagy réz tetőt tervezett, amely közvetlenül egy érzékeny vízi organizmusokkal rendelkező tóba folyik, anélkül, hogy bármilyen szerves anyaggal vagy különféle felületekkel előzetesen reagálna, tanácsot kell kérnie. Sok segítséget és tanácsot kaphat az Európai Réz Intézet, ideértve a projektértékelési eszközöket is.
CH: Miért aggódnak egyes országok még mindig a szennyvíz rézével kapcsolatban?
IOW: A legtöbb ökotoxikológiai vizsgálatot könnyen vízoldható sókon végzik, hogy felmérjék a vízi szervezetekre gyakorolt káros hatásokat, beleértve a fémeket ionos formájukban is. Kevés közük van az időjárásnak kitett rézburkolatú épület tényleges helyzetéhez, amint azt korábban tárgyaltuk. A vízelvezető rendszer tényleges körülményei, a masszív tájépítészet és az épület környezete is nagyon különbözik a rézsókkal végzett ökotoxikológiai vizsgálatok körülményeitől, ahol az összes réz kémiai formában biológiailag asszimilálható. Ezért a hibás normákat és jogszabályokat most korrigálni kell, figyelembe véve a valós környezeti helyzetet, különös tekintettel a réz természetére gyakorolt hatásra.
Megjelent a "Copper Architectural Forum" 2011. évi 31. számban. és a www.copperconcept.org oldalon
Írta: Chris Hodson
