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瑞士團(tuán)隊開發(fā)出新建造方式,用混凝土也能建造出超薄彎曲屋頂

TechNews · 2017-10-18 10:14 留言

  混凝土用來建造房屋已經(jīng)有很長一段時間,但隨著科技持續(xù)發(fā)展,人們?nèi)耘f在其中尋求新突破,最近瑞士工程師最近就開發(fā)出一種建造方式,運用混凝土打造出超薄且具弧度曲線的屋頂。

  瑞士團(tuán)隊開發(fā)出新建造方式,用混凝土也能建造出超薄彎曲屋頂

  這種建造方式是由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)團(tuán)隊開發(fā),為了測試其他建筑結(jié)構(gòu),團(tuán)隊目前已先將這個屋頂拆除,但根據(jù)紀(jì)錄,這個原型屋頂?shù)母叨葹?7.5 米,最厚的地方達(dá) 12 公分,最薄則只有 3 公分。

  由于屋頂特異的彎曲形態(tài),雖然覆蓋的地面面積僅有 120 平方米,屋頂自身表面積卻有 160 平方米,但其中并未使用訂制的一次性木制、塑料支架,也沒有什么復(fù)雜的支撐結(jié)構(gòu),而是采用團(tuán)隊設(shè)計的一種新技術(shù)進(jìn)行。

  工程師先是把鋼索網(wǎng)拉伸至需要的形狀,再將聚合物紡織品(polymer textile)放在上方,形成可變動的模板,再透過算法計算形狀,確保力能均勻分布在鋼索之間,并得出每個部位所需的混凝土量,之后鋼索網(wǎng)也能被拆除、重復(fù)利用或調(diào)整。

  利用了 500 公斤鋼索網(wǎng)和 300 公斤的紡織品,并花費 20 噸濕混凝土,團(tuán)隊成功打造出這次測試的薄型曲線屋頂。未來計劃將深入研究水泥成分不同產(chǎn)生的差異,并進(jìn)一步探討技術(shù)如何用于支撐結(jié)構(gòu)。

  瑞士團(tuán)隊開發(fā)出新建造方式,用混凝土也能建造出超薄彎曲屋頂

  團(tuán)隊希望找出比例最剛好的混合方式,要夠厚重到可黏著在垂直表現(xiàn)上,同時又得具有流動性,才能運用為這項研究設(shè)計的應(yīng)用程序來噴灑。

  之所以進(jìn)行這項研究,主要是為了明年打造“HiLO”概念公寓的計劃做準(zhǔn)備,在超薄混凝土屋頂之下,團(tuán)隊為“HiLO”打造的節(jié)能系統(tǒng)形式將得以實現(xiàn);在上下兩層超薄的混凝土覆蓋層之間,有著絕緣的加熱、冷卻盤管,以及薄膜太陽能光伏電池。

  “HiLO”預(yù)計將在 NEST 實驗大樓的頂層建造,團(tuán)隊希望透過這項計劃來實現(xiàn)建筑能源平衡的目標(biāo)。團(tuán)隊花費了近 4 年準(zhǔn)備打造“HiLO”,并耗費 6 個月打造了這項測試屋頂,團(tuán)隊預(yù)計明年將把建造時間縮短,目標(biāo)在 8~10 周間在 NEST 建立相同的結(jié)構(gòu)。

  項目負(fù)責(zé)人 Phillipe Block 表示,這些建筑的成功證明可運用一種輕型、靈活的模板,來建造令人興奮的薄型混凝土外殼結(jié)構(gòu),也說明即使是復(fù)雜的混凝土結(jié)構(gòu),也能在不浪費大量材料的情況下施工。

  “我們開發(fā)了系統(tǒng),也和業(yè)界合作伙伴一同打造了原型屋頂,我們現(xiàn)在非常清楚團(tuán)隊設(shè)計的建筑方法,NEST 大樓的建造計劃是可行的?!?

編輯:徐潔

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