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传统+科技| 可持续的数字混凝土
发布时间:2021-08-09 11:42:35
3D打印这种黑科技技术,我们已经在很多领域都见识过了。目前也在很多领域被广泛应用,大到火箭,小到玩具工艺品,这其中都有能看到3D打印技术的影子。

 
 

 
不久前,一座造型独特的拱形砖桥出现在今年的威尼斯国际建筑双年展 的场地上,引起了路人的好奇与关注。它名为Striatus,是一座16m*12m的人行天桥。由3D打印的预制混凝土板组装而成。
 
 
流畅的外形依靠其自身张力即可站立,无需依靠任何钢筋或粘合剂加固,是世界上第一座将传统建筑技术与先进的计算机设计、工程和机器人制造技术相结合的建筑作品。
 
 
 
 
 
Striatus目前正在威尼斯建筑双年展的Giardini della Marinaressa花园展出,展期将持续至2021年11月。
 
 
易于组装和可重复使用的优点未来也许将真正颠覆建筑业,改变我们设计和建造建筑的根本,究竟如何实现?
 
 
Striatus的名称(意为带条纹的)反映了其结构和制造过程上的逻辑。混凝土材料被打印成垂直于主要结构力的分层,以创建一种无需加固的、纯压缩的“条状”结构。
 
 
 
Striatus 的设计展现了传统砖石构造和先进技术的完美结合,同时也提供了一种能让预算减半的建造思路:和传统钢筋混凝土楼板制造工艺相比,运用 Striatus 的设计和制造方法能节约 70% 的混凝土用量,甚至还可以节约 90% 的钢材!
 
 
Striatus提出了一种新的混凝土语言,它结构合理、制造方法明确、对生态负责,并且能够凭借精确的设计显著节约成本。Striatus优化了砌体结构、3D混凝土打印和当代设计之间相互关联的特性,提出了一种能够替代传统混凝土建筑的可行方案。
 
 

 
Striatus是一个无钢筋的混凝土结构,凭借几何形状获得了强度。混凝土可以被看做是一种人工石材,拥有最好的压缩性能。在拱形和拱顶结构中,材料可以被精确地放置,从而使力在纯粹的压缩中传递到支撑物上。

 
 
 
▲结构的强度是借助几何形状而产生
 
 
这种情况下,结构的强度是借助几何形状而产生的,而不是像传统的混凝土梁和水平楼板那样以低效的方式进行材料堆积。这不仅有利于显著减少营造空间所需的材料数量,同时还能够鼓励人们更多地使用低强度、低污染的材料进行建造。
 
 
Striatus采用循环设计,仅在需要的地方放置材料,从而大幅减少了其对环境造成的影响。Striatus采用干式组装,不使用钢筋和粘合剂,可以反复地进行安装、拆卸、重组或更换用途,充分地展示了可持续性的原则在混凝土结构中的成功应用。
 
 
 
 
▲Striatus采用干式组装,不使用钢筋和粘合剂
 
 
和典型的挤压式3D打印不同,Striatus采用的是双组混凝土墨水以及相配套的打印头和泵送装置,能够通过一个6轴的多方位机械臂精准地打印不均匀层和非平行层。这种新一代3D混凝土打印技术与拱形砌体设计相结合,其生产出的构件可以在无需任何加固或后加拉力的条件下实现承重。
 
 
 
 
▲打印过程
 
 
预计在未来30年内,全球将建成3000亿平方米的新楼层,而楼板本身的重量将占据大多数高层建筑(10层以上)重量的40%以上。Striatus建造方式的引入将真正地颠覆建筑行业——改变我们设计和建造人工环境的方式,从而更好地应对我们所处时代的决定性挑战。
 
 
 
 
 
Striatus 的设计的确是对传统建筑工艺的延续,但却是用科技的力量加以改进。作为一种现代混凝土的新语言,Striatus 通过结构性、装配式、环境友好的设计,为混凝土的应用开辟了无限可能。
 
 
 
 
 
▲Striatus概念图