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蘇黎世聯邦理工學院開發超薄彎曲混凝土屋頂的建造方法


團隊花費了近 4 年準備打造「HiLO」,並耗費 6 個月打造了這項測試屋頂。

近日,蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的研究人員開發出一種全新的建造方式,運用混凝土打造出超薄且具弧度曲線的屋頂。經測試的新型範本系統將於明年首次在實際施工項目中使用。這種更高效的建造方式,它能夠打造出一種平均厚度只有 5 釐米、專門用來支援建築物中節能系統的超薄彎曲屋頂。這個原型混凝土屋頂是為一個叫做 HiLo 的公寓屋頂所設計,該公寓計畫於明年在瑞士蘇黎世杜本多夫的 NEST 實驗室的屋頂建造。HiLo 希望借此實現能源平衡的目標。

HiLo 屋頂公寓未來將會給 EMPA 的客座教授提供生活和工作空間。在設計上研究人員打算將新的輕型結構進行測試,並將其與智慧和適應性建築系統相結合。


蘇黎世聯邦理工學院開發超薄彎曲混凝土屋頂的建造方法
試用和測試屋頂。
 
在超薄混凝土屋頂之下,團隊為「HiLO」打造的節能系統形式將得以實現。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,以及薄膜太陽能板。但是最終的結果是由於技術能力有限,加上適應性太陽能外牆,該團隊預計這個住宅將產生相對比較多的能源消耗。


蘇黎世聯邦理工學院開發超薄彎曲混凝土屋頂的建造方法
這個項目使用了瑞士國家能力中心(NCCR)數字製作中開發的計算方法。
 
這個項目使用了瑞士國家能力中心(NCCR)數字製作中開發的計算方法,工程師先是把鋼索網拉伸至需要的形狀,再將聚合物紡織品(polymer textile)放在上方,形成可變動的範本,再透過演算法計算形狀,確保力能均勻分佈在鋼索之間,並得出每個部位所需的混凝土量,之後鋼索網也能被拆除、重複利用或調整。

利用了 500 公斤鋼索網和 300 公斤的紡織品,並花費 20 噸濕混凝土,團隊成功打造出這次測試的薄型曲線屋頂。未來計畫將深入研究水泥成分不同產生的差異,並進一步探討技術如何用於支撐結構。


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------本文經授權引用自友站 designboom 設計邦 ------

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