Блог

Sep 14, 2023

ETH Zurich создает потолок из бетонных плит эффектного контура

Исследователи из технологического университета ETH Цюриха создали потолок с глубокими ребрами под названием HiRes Concrete Slab, который, по их утверждению, экономит энергию, предлагая при этом впечатляющую эстетику. Высокое разрешение

Исследователи из технологического университета ETH Цюриха создали потолок с глубокими ребрами под названием HiRes Concrete Slab, который, по их утверждению, экономит энергию, предлагая при этом впечатляющую эстетику.

Бетонная плита HiRes — это прототип, установленный в исследовательском здании NEST ETH Zurich в швейцарском городе Дюбендорф, где она образует потолок офисного помещения, используемого исследователями робототехники.

Команда цифровых строительных технологий (DBT) ETH Zurich работала с группой исследований блоков (BRG) и архитектурными и строительными системами (A/S) над разработкой тонкостенной плиты.

Он был разработан, чтобы продемонстрировать преимущества использования опалубки, напечатанной на 3D-принтере, включая «сокращение количества материала, интегрированные строительные услуги и впечатляющую эстетику свободной формы», — заявили в команде.

Для изготовления потолка бетон был залит в 43 тонкие формы, напечатанные на 3D-принтере. Самые толстые контуры на плите — это швы, где эти формы встречаются. Формы поддерживались деревянной вафлей, вырезанной лазером.

Этот метод строительства требует минимального количества материала и позволил исследователям интегрировать строительные услуги, такие как отопление, охлаждение и вентиляция, в процессе строительства.

Четыре индивидуальных вентиляционных канала, разработанные командой A/S, были напечатаны на 3D-принтере полимером в конструкции перед заливкой бетона.

«Геометрия этих воздуховодов разработана для оптимизации воздушного потока и минимизации механической энергии», — рассказал Dezeen аспирант DBT Андрей Джипа.

«По сути, эти воздуховоды, напечатанные на 3D-принтере, более эффективны, чем стандартные системы, благодаря своей аэродинамической геометрии».

Кроме того, сложный рисунок плиты играет функциональную роль, поскольку она является частью гидравлической системы отопления и охлаждения.

«Узор на потолке основан на контурах отопления и охлаждения гидравлических труб, разработанных командой A/S», — сказал Джипа. «Полученная поверхность представляет собой очень эффективную излучающую поверхность с лучшими тепловыми характеристиками, чем у обычных плоских плит».

Узор был оптимизирован вычислительно, чтобы соответствовать требуемым критериям, а команда дизайнеров обрабатывала результаты, чтобы создать сбалансированную композицию.

Помимо оптимизации контуров с точки зрения тепловых характеристик, команде нужно было убедиться, что конструкция опалубки поместится в коробку для 3D-печати и что ее можно будет легко извлечь из формы.

Толщина плиты составляет всего 50 миллиметров, а ее самые толстые контуры имеют глубину 300 миллиметров и ширину 25 миллиметров.

Он имеет слегка сводчатую форму, поскольку в этой форме используется высокая прочность бетона на сжатие, что позволяет использовать меньше материала, чем для плоской плиты.

«Свод имеет точно спроектированную форму фуникулера, который передает все нагрузки за счет чистого сжатия», — сказал Джипа. «Проектирование свода с учетом только сил сжатия играет на прочность бетона, который слабее при растяжении».

«Это означает, что благодаря фуникулерной геометрии бетон используется очень эффективно, только на сжатие, и поэтому мы можем уменьшить количество используемого бетона».

Чтобы выдержать горизонтальную нагрузку, создаваемую аркой, имеются четыре натяжные связи, по одной на каждом краю плиты.

Плитный потолок украшает офис команды EMPA Robotics, которая расположена под ним в отделении HiLo здания NEST. Выступы не только привлекательны на вид, но и помогают рассеивать звук, поэтому в офисе не так шумно.

В здании NEST также находится Дом DFAB, в котором демонстрируются передовые технологии цифрового строительства, в том числе более ранняя версия потолка из бетонных плит.

Наш самый популярный информационный бюллетень, ранее известный как Dezeen Weekly. Рассылается каждый четверг и содержит подборку лучших комментариев читателей и самых обсуждаемых историй. Плюс периодические обновления об услугах Dezeen и последние новости.

Рассылается каждый вторник и содержит подборку наиболее важных новостей. Плюс периодические обновления об услугах Dezeen и последние новости.

Ежедневный информационный бюллетень, содержащий последние истории от Dezeen.