瑞士團(tuán)隊(duì)開發(fā)出新建造方式，用混凝土也能建造出超薄彎曲屋頂
混凝土用來建造房屋已經(jīng)有很長一段時(shí)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(yùn)用混凝土打造出超薄且具弧度曲線的屋頂。
這種建造方式是由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）團(tuán)隊(duì)開發(fā)，為了測(cè)試其他建筑結(jié)構(gòu)，團(tuán)隊(duì)目前已先將這個(gè)屋頂拆除，但根據(jù)紀(jì)錄，這個(gè)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(duì)設(shè)計(jì)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(dòng)的模板，再透過算法計(jì)算形狀，確保力能均勻分布在鋼索之間，并得出每個(gè)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(fèi) 20 噸濕混凝土，團(tuán)隊(duì)成功打造出這次測(cè)試的薄型曲線屋頂。未來計(jì)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)。
團(tuán)隊(duì)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(shí)又得具有流動(dòng)性，才能運(yùn)用為這項(xiàng)研究設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序來噴灑。
之所以進(jìn)行這項(xiàng)研究，主要是為了明年打造“HiLO”概念公寓的計(jì)劃做準(zhǔn)備，在超薄混凝土屋頂之下，團(tuán)隊(duì)為“HiLO”打造的節(jié)能系統(tǒng)形式將得以實(shí)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(jì)將在 NEST 實(shí)驗(yàn)大樓的頂層建造，團(tuán)隊(duì)希望透過這項(xiàng)計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)建筑能源平衡的目標(biāo)。團(tuán)隊(duì)花費(fèi)了近 4 年準(zhǔn)備打造“HiLO”，并耗費(fèi) 6 個(gè)月打造了這項(xiàng)測(cè)試屋頂，團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)明年將把建造時(shí)間縮短，目標(biāo)在 8~10 周間在 NEST 建立相同的結(jié)構(gòu)。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 Phillipe Block 表示，這些建筑的成功證明可運(yùn)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(fèi)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(duì)設(shè)計(jì)的建筑方法，NEST 大樓的建造計(jì)劃是可行的。”
編輯：徐潔
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