وحدة HiLo التابعة لـ ETH Zurich ترفع معايير التصميم الخرساني المستدام
وحدة HiLo التابعة لـ ETH Zurich ترفع معايير التصميم الخرساني المستدام
دوبندورف ، سويسرا هو شيء من الأرض المقدسة لتقنيي الهندسة المعمارية. هناك ، في الحرم الأكاديمي المشترك للمختبرات الفيدرالية السويسرية لعلوم وتكنولوجيا المواد والمعهد الفيدرالي السويسري لعلوم وتكنولوجيا الأحياء المائية ، جامعة حكومية ETH زيورخ أجرى ما يقرب من عقد من التجارب الهندسية والإنشائية في مبنى أبحاث NEST دائم التطور. في أغسطس، ETH زيورخ كشفت النقاب عن أحدث توسعاتها للمبنى ، HiLo (اختصارًا للأداء العالي والانبعاثات المنخفضة) – وهي إضافة معيارية من طابقين إلى هيكل الحرباء التي تسخر مبادئ البناء في العصور الوسطى والأساليب الرقمية المعاصرة لرفع مستوى التطبيقات الأكثر استدامة للخرسانة.
تم تصميم المشروع من قبل مقرها في زيورخ ROK Architekten بالتعاون مع ETH زيورخمجموعة بلوك للأبحاث و بنيان ومجموعة أبحاث أنظمة البناء “لم يكن لدى البنائين القدامى مواد مثل الخرسانة المسلحة تحت تصرفهم ، وبالتالي اضطروا إلى قصر تصميماتهم على تلك التي كانت قابلة للبناء بمواد أكثر تواضعًا متوفرة في ذلك الوقت. نتج عن ذلك استخدام الأنماط الهيكلية النموذجية التي نعرفها جيدًا منذ تلك الأوقات ، مثل القباب والأقواس ، “كما يشير الدكتور توم فان ميلي ، كبير العلماء في Block Research Group. “مع أرضيات HiLo ، نعيد هذه الأشكال الهندسية المنحنية لتمتد على مساحة أكثر كفاءة ، مع مواد أقل بكثير ومواد ذات قوة أقل ، كل ذلك مع الحفاظ على فصل المواد بحيث يمكن إعادة تدويرها بسهولة في نهاية عمرها الافتراضي. توفر تقنيات التصنيع الرقمي طريقة لتصنيع وبناء هذه الأشكال الهندسية المنحنية مقارنةً بحلول ألواح الأرضية التقليدية. “
بدأ البناء في سبتمبر 2019 مع اكتمال نظام القوالب ، على الرغم من أن درجات الحرارة الباردة أكثر من المتوقع في الشتاء دفعت الخرسانة إلى خريف 2020. تتجلى تقنيات البناء في العصور الوسطى إلى حد كبير من خلال هندسة الهيكل. تم تشكيل السقف بواسطة نظام صب الخرسانة المرن الذي ينشر شبكة كبل متوترة داخل الإطار الحدودي كعنصر تحميل أساسي ويعمل الغشاء المشدود كطبقة إغلاق. يتم تقوية شبكة الكابل نفسها من خلال هندسة منحنية مزدوجة تتشوه في شكلها النهائي تحت وزن الخرسانة الرطبة التي يتم رشها.
“تم وضع جميع التفاصيل الرئيسية لهيكل السقف ونظام صب الخرسانة الخاص به من خلال النماذج الأولية بالتعاون مع خبراء وشركاء من الصناعة. تم دمج مبادئ الحلول المطورة في سير عمل مرن من التصميم إلى التصنيع يتم تنفيذه باستخدام COMPAS ، وهو إطار العمل الحسابي مفتوح المصدر للبحث والتعاون في بنيان الهندسة والبناء ، “تفاصيل ETH زيورخ في بيان صحفي. “عمل سير العمل هذا كمحور مركزي للتطوير الحسابي والتنسيق والتخطيط للابتكارات الرئيسية وقدم آلية نقل فعالة من البحث إلى الممارسة.”
تمتد استدامة المشروع وكفاءته إلى ما وراء هيكل السقف. في لوحة الأرضية ، طور الفريق نظامًا للقطار الجبلي المائل المقوى بالأضلاع ينقل الأحمال إلى زوايا الهيكل ، والذي حلق ما يقرب من 70 في المائة من الخرسانة و 90 في المائة من حديد التسليح المطبق عادةً على بلاطة أرضية خرسانية مسلحة. سمح تقليل عرض اللوح أيضًا بدمج أنابيب التدفئة والتبريد لإنشاء نظام حراري عالي الكفاءة للوحة مشعة. في الواجهة ، قام الفريق أيضًا بدمج 30 وحدة فلطائية ضوئية مرنة يمكن تعديلها لزيادة الطاقة الشمسية ، أو للتحكم في كيفية دخول ضوء الشمس إلى الوحدة.
بينما HiLo هي الوحدة الثامنة من NEST ، سيستمر مبنى البحث في التطور في السنوات القادمة كأرض اختبار لعلماء البناء والمهندسين وشركاء الصناعة. دعونا نرى ما الناس في ETH زيورخ تأتي مع التالي.
هذه المقالة كانت نشرت في الأصل في متروبوليس.