Новости

May 22, 2023

«Тонкие» полы могут сократить выбросы углерода в строительстве

Британские исследователи создали новый сводчатый пол, который может сократить использование бетона и помочь уменьшить выбросы углекислого газа в строительной отрасли. Сводчатый пол «тонкой оболочки» был разработан

Британские исследователи создали новый сводчатый пол, который может сократить использование бетона и помочь уменьшить выбросы углекислого газа в строительной отрасли.

Сводчатый пол «тонкой оболочки» был разработан командой инженеров-строителей, математиков и экспертов по производству из университетов Бата, Кембриджа и Данди. По сравнению с традиционным полом из плоских плит, при его строительстве используется на 75 процентов меньше бетона и на 60 процентов меньше углерода.

Изогнутая конструкция в форме свода покрыта стандартными панелями фальшпола для создания ровной поверхности. По словам команды, созданный в рамках исследовательского проекта ACORN (Automation Concrete Construction), финансируемого UKRI, конструкция пола в форме свода использует преимущества «врожденных природных свойств и прочности бетона».

Доктор Пол Шеперд, главный исследователь ACORN и преподаватель факультета архитектуры и гражданского строительства Университета Бата, сказал: «Достижение целей нулевого уровня выбросов, недавно ратифицированных на конференции COP26, потребует значительных изменений со стороны строительной отрасли, которая отвечает за около половина всех выбросов Великобритании.

«Поскольку бетон является наиболее широко потребляемым материалом в мире после воды, а на его производство приходится более семи процентов глобальных выбросов CO2, самый простой способ для строительства начать свой путь к чистому нулю — это использовать меньше бетона».

В настоящее время в большинстве перекрытий зданий используются толстые плоские плиты из твердого бетона, которые выдерживают нагрузки за счет прочности бетона на изгиб. Бетон плохо сопротивляется напряжению, вызванному изгибом, поэтому эти полы нуждаются в стальном армировании. Вместо этого подход ACORN заключается в том, чтобы использовать бетон для того, в чем он хорош — для сопротивления сжатию.

Помещая материал только там, где это необходимо, и гарантируя, что он работает на сжатие, в конструкции ACORN используется меньше бетона. Исследователи отметили, что изготовление такой формы с использованием традиционной временной опалубки может оказаться непрактичным, поэтому они также разработали автоматизированную адаптируемую форму и роботизированную систему распыления бетона, которую можно использовать за пределами завода.

БОЛЬШЕ ГРАЖДАНСКИХ И СТРУКТУРНЫХ НОВОСТЕЙ

Наряду с этим новым стилем производства команда разработала специальное программное обеспечение для оптимизации полов для конкретного проекта здания и управления автоматизированной производственной системой для их производства.

Поскольку пол изготавливается на выезде, его также необходимо перевезти на объект и затем собрать. Команда разделила большой пол на девять переносных частей и разработала систему соединений, позволяющую соединить эти части вместе.

Команда ACORN заявила, что они также включили двусторонние соединения, поэтому пол можно будет разобрать и повторно использовать в другом месте в конце срока службы здания, что способствует развитию экономики замкнутого цикла в строительстве.

Практичность системы только что была продемонстрирована отраслевым партнерам ACORN путем создания полномасштабного тонкостенного здания размером 4,5 х 4,5 м в лаборатории NRFIS Факультета гражданского строительства Кембриджского университета.

Первые результаты показывают, что подход ACORN, по мнению команды, может обеспечить «значительную экономию выбросов углекислого газа», а будущие исследования, вероятно, приведут к большему результату по мере оптимизации процессов. На изготовление каждой детали уходило всего полчаса, несмотря на то, что она была первой в своем роде, а на сборку всего этажа ушла неделя — исследователи полагают, что будущие коммерческие версии можно будет производить на специализированных промышленных предприятиях быстрее.