DEVELOPMENT OF THERMAL INSULATION SYSTEMS BASED ON PLANT BIO-RAW MATERIALS: SYSTEM ANALYSIS OF HYGROTHERMAL PROPERTIES, ENVIRONMENTAL AND STRUCTURAL LIMITATIONS

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:This study identifies research gaps (e.g., mycological degradation, flammability) that require further investigation for commercialization of biocomposites.

🏢実務担当者:Manufacturers and builders can use the hygrothermal performance data to select or develop bio-based insulation products with predictable life-cycle behavior.

🏛政策担当者:Findings support updating building codes to include performance requirements for bio-based insulation, promoting low-carbon construction.

はじめに。建築材料への需要は、再生可能なバイオ資源を環境配慮型建設の実践に統合する必要性を示しており、これは二酸化炭素排出量を最小限に抑え、居住空間における温熱的不快感に対処するのに役立つ。物理的および技術的観点から、植物由来のバイオ複合材料は、従来の鉱物繊維やポリマー系断熱材に代わる有望な選択肢と見なされている。本研究の目的は、系統的な比較分析に基づき、植物由来原料の構造的および技術的パラメータと、生物陽性建築外皮の運用信頼性との関係を特定し、それによってこの分野における主要な研究ギャップを明らかにすることである。 材料と方法。研究対象は、再生可能な植物性バイオ原料（亜麻、麻、わら、コルク、セルロース）に基づく断熱材（TIM）および建築複合材料である。研究方法には、世界の科学文献の系統的比较分析、建築外皮の数値湿熱モデリング結果の検証、およびEN ISO 10456規格に準拠したライフサイクルアセスメント（LCA）に基づく環境効率評価が含まれる。 主な科学的成果。TIMの物理力学的および熱物理的パラメータは、粒度構成とバインダーの種類に応じて体系化された。バイオ複合材料の産業実装を制限する根本的な研究ギャップ（Verba Tension）が特定された：有機マトリックスの高い真菌学的破壊速度と可燃性である。亜麻および麻繊維をケイ酸塩系および石灰系に統合することで、耐ひび割れ性と熱伝導率（≈0.040–0.055 W/(m⋅K)）の間の最適なバランスが得られることが示された。この繊維統合は、生分解に対する保護バリアを形成し、材料を高度に可燃性にする。これにより、予測可能なライフサイクルを備えたケイ酸塩系バイオ複合材料を作成する可能性が開かれる。 結論。本研究の独自の結論は、特定された欠点を克服することは、鉱物バインダーによるバイオ原料の化学的改質にあるということである。得られた結果は、さまざまな気候帯における植物系断熱材の熱力学的効率と運用耐久性についての全体論的理解を提供する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Introduction. Demand for building materials dictates the need to integrate renewable bioresources into eco-construction practices, which helps minimize carbon footprints and address thermal discomfort in resi-dential spaces. From a physical and technical standpoint, plant-based biocomposites are viewed as a promis-ing alternative to traditional mineral wool and polymer thermal insulation materials. The aim of this study is to identify, based on a systematic comparative analysis, the relationship between the structural and techno-logical parameters of plant-based raw materials and the operational reliability of biopositive building enve-lopes, thereby identifying key research gaps in this field. Materials and Methods. The object of research is thermal insulation materials (TIM) and building compo-sites based on renewable plant bio-raw materials (flax, hemp, straw, cork, cellulose). The research methods include a systemic comparative analysis of world scientific literature, verification of the results of numerical hygrothermal modeling of building envelopes, and environmental efficiency assessment based on Life Cycle Assessment (LCA) in accordance with the EN ISO 10456 standard. The main scientific results. Physico-mechanical and thermophysical parameters of TIM were systematized depending on the fractional composition and type of binder. Fundamental research gaps (Verba Tension) limiting the industrial implementation of biocomposites were identified: high kinetics of mycological destruc-tion and flammability of organic matrices. It is shown that the integration of flax and hemp fibers into silicate and lime systems provides an optimal balance between crack resistance and thermal conductivity (≈0.040–0.055 W/(m⋅K)). This fiber integration creates a protective barrier against biodegradation and makes the material highly flammable. This opens the possibility of creating silicate biocomposites with a predictable life cycle. Conclusion. The original conclusion of the study is that overcoming the identified shortcomings lies in the chemical modification of bio-raw materials with mineral binders. The results obtained provide a holistic understanding of the thermodynamic efficiency and operational durability of plant insulation in various climatic zones.

• semanticscholar https://doi.org/10.62980/2076-0655-2026-188-196first seen 2026-06-29 07:37:36 · last seen 2026-08-09 05:52:12