大学3D针织外壳节省建筑材料和时间

作者:芜湖教育 虞编 来源:网络整理 点击数: 发布时间:2018年11月26日


图片来源:Juan Pablo Allegre

四米高的弧形混凝土外壳的心脏是针织的。该结构的模板是由钢索网支撑的纺织品。原型KnitCandela标志着该技术在建筑规模上的首次应用。该结构向西班牙 - 墨西哥建筑师Felix Candela(1910-1997)致敬,并与Zaha Hadid Architects计算与设计组(ZHCODE)以及建筑外推(R-Ex)合作。

一个55公斤的模板,用于5吨混凝土

该技术是在苏黎世联邦理工学院开发的。在数字生成的图案之后,工业针织机生产了用于壳体结构的模板的模板:在36小时内,它编织了由四个长条带组成的完全成形的双层3D纺织品。下层形成可见的天花板 - 设计有彩色图案的表面。上层包含用于模板系统电缆的套管和用于简单气球的口袋,在整个结构涂有混凝土后,它们成为空心空间,有助于节省材料和重量。使用传统方法制造用于这种几何结构复杂结构的模板将在时间和材料上花费更多。

 

在博物馆的内部庭院中,针织模板在临时边界框架之间张紧,并喷涂特殊配方的水泥混合物。这个初始层只有几毫米厚,但足以形成一个刚性模具; 一旦硬化,就应用传统的纤维增强混凝土。

针织面料被带到墨西哥城内的两个行李箱 - 作为普通的托运行李。针织物重量仅为25千克,电缆网重约30个。在边界框架之间拉紧,它们支撑了超过5吨的混凝土曲线。

针织是新的3D打印

KnitCandela背后的技术由Mariana Popescu和Lex Reiter开发,是瑞士国家数字制造研究能力研究中心(NCCR)的一部分。Mariana Popescu是苏黎世联邦理工学院建筑与结构教授Philippe Block的博士生,而博士生Lex Reiter则与建筑材料物理化学教授Robert Flatt一起学习。

Popescu的研究表明,在建筑应用中使用针织纺织品可以减少材料,劳动力和浪费,并简化复杂形状的施工过程。KnitCandela的项目经理兼Block Research Group的高级研究员Matthias Rippmann说:“从最初的工作到完成只用了五个星期 - 比我们使用传统技术的时间少得多。”

KnitCandela也代表了为HiLo屋顶开发的柔性成型系统的演变:Block Research Group在2017年为Empa的研究和创新建设NEST开发的双弯曲薄壳混凝土结构。对于KnitCandela,ETH研究人员生产了针织外壳一气呵成,HiLo的外壳由钢丝网和缝制的纺织品制成。

Popescu说:“针织提供了一个关键优势,我们不再需要通过组装各种零件来创建3D形状。通过正确的针织图案,我们可以通过按压生产适用于任何和所有类型的壳体结构,口袋和通道的柔性模板一个按钮。” 对于建筑行业来说,3D打印是一个主要话题。菲利普·布洛克说,在某种程度上,他的团队的开创性方法是3D打印的一种新形式,“只是它不需要一种全新的机器。传统的针织机会做得很好。”

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(编辑:芜湖教育 老翁)