Минимасса — это 3D

Энди Кауард разрабатывает новый вид минималистской гибридной балки.

Кэтрин Мартинко — эксперт по устойчивому образу жизни. Она получила степень по английской литературе и истории в Университете Торонто.

Минимасса

Я назвал 3D-печатные здания решением проблемы. В недавнем сообщении о домах, напечатанных на 3D-принтере, эксперт по строительным технологиям Белинда Карр возразила, что «это такая новая отрасль, и в ней проводится так много исследований и инноваций, что это чрезвычайно интересная отрасль».

Очень скоро она оказалась права: я узнал от австралийского профессора Филипа Олдфилда о Minimass — бетонной балке, напечатанной на 3D-принтере, которая действительно является решением проблемы. Его разработал Энди Кауард из Net Zero Projects Limited; он получил степень 1-го класса в области гражданского и строительного проектирования Кембриджского университета и имеет более чем 15-летний опыт проектирования и строительства. До изобретения Minimass он занимал руководящие должности в Bjarke Ingels Group в Копенгагене в качестве технического директора и в Foster + Partners в Лондоне в качестве ассоциированного партнера.

Он рассказывает Treehugger: «Моя работа родилась из-за разочарования от того, что потенциал 3D-печати тратится впустую. Поэтому я поставил перед собой задачу найти разумный способ использования этих методов».

Минимасса

Железобетон имеет большой углеродный след из-за химического состава и тепла, необходимого для производства цемента, который смешивается с песком и заполнителем для изготовления бетона. Бетон отлично сжимается, что и происходит с верхней частью балки; стальная арматура в нижней части балки находится в напряжении.

Большая часть бетона посередине лишь обеспечивает необходимое расстояние между верхней частью балки и нижней частью. Вот почему каждый год, в День шведских вафель, я так восхищаюсь вафельными плитами, в которых отсутствует как можно больше бетона и которые имеют большие пролеты. Увы, они вышли из моды из-за своей трудоемкости.

Минимасса

Что такого примечательного сделал Кауард, так это то, что он спроектировал балку, которую вы бы никогда не попытались построить традиционным способом из-за сложности необходимой опалубки, но которую можно легко выдавить из 3D-принтера. У него есть кусок бетона вверху для сжатия, треугольники бетона, которые действуют как перемычка и отделяют верхнюю часть при сжатии от нижней, а в качестве нижней части он использовал трос с последующим натяжением вместо обычного армирования при растяжении.

Минимасса

Мало того, что количество требуемого бетона сокращается на 78%, но и количество стальной арматуры сокращается на 70%. И, конечно же, при 3D-печати опалубка отсутствует, а это существенная экономия. Кауард также утверждает, что «новая технология 3D-печати раскрывает потенциал этой конструкции, позволяя изготавливать эти балки за небольшую часть стоимости традиционных средств».

МОССОТ / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

Кауард отмечает, что это тот же принцип, который вы видите в мостах, таких как Pont du Truc de la Fare Мишеля Вирложё во Франции, также представляющих собой смесь бетона и стали.

Удивительным является резкое сокращение потребности в бетоне, на который приходится более 7% мировых выбросов углекислого газа (CO2), и стали, на которую приходится целых 9% выбросов CO2. Но где можно использовать такой луч? Трус говорит Древухаггеру:

Пракаш Патель Фотография

Это очень интересный момент. Плиты из поперечно-клееной древесины (CLT) являются двусторонними, что означает, что их можно поддерживать на колоннах без балок, но их длина ограничена примерно 6 метрами или 20 футами. Чтобы решить эту проблему, многие дизайнеры используют деревянные балки из клееного бруса, как мы недавно показали в Apex Plaza от William McDonough + Partners в Шарлоттсвилле, штат Вирджиния. Это были большие гудящие балки, внутри которых было много дерева. Хотя древесина имеет очень низкий углеродный след по сравнению с обычными бетонными конструкциями, она все равно оказывает влияние.

Эд Рив

Это одна из причин, по которой даже мастера массивной древесины Во Тистлтон использовали гибрид стальных балок в своем проекте на Орсман-роуд, 6. У них были более длинные пролеты, и они могли пробивать балки дырами и проводить коммуникации через них, а не под ними.