Новости

May 26, 2023

Исследовательская группа изменила форму полов, чтобы сократить использование бетона на 75%

Описанный как «ступенька» в усилиях отрасли по декарбонизации, экспериментальный метод строительства был разработан университетами Бата, Кембриджа и Данди. Согласно

Описанный как «ступенька» в усилиях отрасли по декарбонизации, экспериментальный метод строительства был разработан университетами Бата, Кембриджа и Данди.

По словам команды, состоящей из инженеров, математиков и экспертов по производству, новый сводчатый пол использует на 75 процентов меньше бетона, чем традиционный пол из плоских плит, и на 60 процентов меньше углерода в его конструкции, но при этом может выдерживать ту же нагрузку.

Полномасштабная демонстрация тонкостенного пола размером 4,5 х 4,5 м была установлена ​​в лаборатории NRFIS на факультете гражданского строительства Кембриджского университета. Изогнутая конструкция покрыта стандартными панелями фальшпола для создания ровной поверхности.

Трехлетний исследовательский проект Acorn (автоматизация бетонного строительства) поддерживается и финансируется UKRI (UK Research and Innovation).

Пол Шеперд, читатель факультета архитектуры и гражданского строительства Бата и главный исследователь Acorn, сказал: «Поскольку бетон является наиболее широко потребляемым материалом в мире после воды, а на его производство приходится более 7 процентов глобальных выбросов CO2, самый простой способ Чтобы начать путь к нулевому результату, строительство должно использовать меньше бетона.

«Это стало движущей силой этого проекта, который, как мы надеемся, может существенно повлиять на воздействие строительства».

В настоящее время в большинстве перекрытий зданий используются толстые плоские плиты из твердого бетона, которые опираются на большое количество стальной арматуры, позволяющей им противостоять растяжению.

Шеперд сказал, что новая технология не требует дополнительных опор и что колонны и фундаменты на самом деле могут быть «значительно меньше», поскольку в них будет «около четверти бетона по сравнению с цельной плитой».

Он рассказал AJ: «Между колоннами есть какие-то тяги, чтобы арки не расползались. Но содержащийся в них углерод более чем компенсируется сокращением количества бетона и удалением арматуры рулевого управления».

На вопрос, повлияет ли арочная форма на высоту и дизайн здания, Шеперд ответил: «Мы не считаем фальшпол «потерянным пространством».

«Многие офисные здания имеют фальшполы, через которые можно легко получить доступ к служебным помещениям, и мы только что купили стандартную систему фальшпола с регулируемыми по высоте ножками. Мы спроектировали корпус так, чтобы под ним по краю можно было разместить 30-сантиметровый воздуховод».

Он добавил: «Можно сказать, что, поскольку он весит намного меньше, на самом деле можно было бы построить выше, если бы прочность фундамента была ограничивающим фактором».

Однако новую форму будет сложнее изготовить с использованием традиционной опалубки, поэтому команда параллельно разработала автоматизированную адаптируемую форму и роботизированную систему распыления бетона, которую можно использовать за пределами завода.

Наряду с этим команда также создала специальное программное обеспечение для плавной оптимизации полов для конкретного проекта здания и управления автоматизированной производственной системой для их производства.

Поскольку пол изготавливается за пределами объекта, его необходимо будет доставить на объект и собрать. Прототип демонстрирует, как это можно сделать, разделив его на девять частей с помощью системы соединений, предназначенной для соединения частей вместе. Встроены двусторонние соединения, позволяющие разбирать и собирать пол в другом месте.

На самом деле вы могли бы построить выше, если бы прочность фундамента была ограничивающим фактором.

На изготовление каждой части прототипа ушло всего 30 минут, а на сборку всего пола ушла неделя.

Шепард добавил: «После трех лет исследований удивительно видеть, как плоды всей нашей тяжелой работы доминируют в лаборатории и привлекают заинтересованные взгляды всех, кто проходит мимо». Не каждый день удается приступить к своим исследованиям!

«Я просто надеюсь, что однажды в скором времени этот тип автоматически производимых зданий с низким уровнем выбросов углекислого газа станет настолько распространенным, что люди будут проходить мимо, не замечая этого».

Acorn получил финансирование от британских исследований и инноваций в рамках программы ISCF Transforming Construction.