蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院與 ROK Architects 合作,通過 Cadenza 混凝土樓梯引入了一種節(jié)省材料和循環(huán)施工的新方法。該樓梯安裝在瑞士杜本多夫的 NEST 大樓內(nèi),展示了一種新穎的制造方法,可最大限度地減少浪費并允許將來重復(fù)使用,體現(xiàn)了可持續(xù)性和建筑創(chuàng)新的原則。
△Cadenza是一個混凝土樓梯,設(shè)計時充分考慮了材料減少和循環(huán)利用。(圖片來源:Zooey Braun)
可重復(fù)使用、減少浪費的設(shè)計
Cadenza 樓梯是作為實驗性NEST 建筑的一部分而設(shè)計的,具有 16 個預(yù)制混凝土臺階,呈光滑的螺旋狀排列。這些臺階均采用由碳纖維增強 PET 塑料制成的單個 3D 打印模具生產(chǎn),與傳統(tǒng)的一次性混凝土模板相比,可顯著減少浪費??芍貜?fù)使用的模具確??梢愿咝У貏?chuàng)建多個臺階,而無需額外的制造工藝。
臺階厚度僅為 20 毫米,采用超高強度鋼纖維增強混凝土制成。得益于先進的材料優(yōu)化技術(shù),每個臺階重量僅為 45 公斤,比傳統(tǒng)混凝土臺階輕 60%。
△樓梯可在現(xiàn)場輕松組裝,無需重型機械。(圖片來源:Zooey Braun)
實現(xiàn)精確和高性能的數(shù)字化工具
該項目由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院數(shù)字建筑技術(shù)小組負責(zé)人 BenjaminDillenburger 領(lǐng)導(dǎo),利用數(shù)字化設(shè)計到生產(chǎn)框架來實現(xiàn)高精度和材料效率。“數(shù)字化工具為定制混凝土結(jié)構(gòu)提供了顯著優(yōu)勢,”Dillenburger 說?!斑@種方法減少了浪費,提高了結(jié)構(gòu)性能,同時允許建筑表達?!?/p>
蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和ROK Architects開發(fā)的計算工作流程使樓梯可以在場外組裝并在狹小空間內(nèi)安裝,無需重型機械,使其成為改造和其他受限環(huán)境的理想解決方案。
△樓梯位于Nest 大樓內(nèi)。(圖片來源:Zooey Braun)
可持續(xù)循環(huán)建筑
Cadenza 樓梯的設(shè)計充分考慮了循環(huán)性。樓梯的臺階采用干式連接固定,便于拆卸并在未來的項目中重復(fù)使用。樓梯還采用了記憶鋼后張緊系統(tǒng),通過加熱激活,將臺階緊緊地固定在一起。這種創(chuàng)新系統(tǒng)節(jié)省了空間并簡化了安裝,同時還確保了結(jié)構(gòu)可以拆卸重復(fù)使用。
將鋼筋加入混凝土臺階中,這在 3D 打印中通常具有挑戰(zhàn)性,但這進一步提高了樓梯的耐用性和長期可持續(xù)性。該項目使用的超高強度混凝土預(yù)計使用壽命長,通過抵消混凝土生產(chǎn)通常產(chǎn)生的高碳排放,有助于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
△這些臺階是用一個可重復(fù)使用的 3D 打印模具制作的。照片由 DBT 的 Andrei Jipa 拍攝
突破建筑技術(shù)的界限
Cadenza 樓梯是蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院在 NEST 大樓不斷探索的尖端建筑技術(shù)的一部分。之前的項目包括高分辨率混凝土板天花板、3D打印通風(fēng)管道和機器人木材施工方法。
隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的 Cadenza 樓梯體現(xiàn)了如何利用 3D 打印和數(shù)字工具來減少浪費、增強可持續(xù)性并突破建筑設(shè)計的界限。
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