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Sep 14, 2023

チューリッヒ工科大学、ドラマチックな輪郭のコンクリート スラブ天井を作成

工科大学チューリヒ工科大学の研究者は、HiRes コンクリート スラブと呼ばれる深いうねのある天井を作成しました。これにより、エネルギーを節約しながら素晴らしい美観を提供できると主張しています。 ハイレゾ

工科大学チューリヒ工科大学の研究者は、HiRes コンクリート スラブと呼ばれる深いうねのある天井を作成しました。これにより、エネルギーを節約しながら素晴らしい美観を提供できると主張しています。

HiRes コンクリート スラブは、スイスのデューベンドルフ市にあるチューリッヒ工科大学の NEST 研究棟に設置されたプロトタイプで、ロボット研究者が使用するオフィス スペースの天井を形成しています。

チューリッヒ工科大学のデジタル建築技術 (DBT) チームは、ブロック研究グループ (BRG) および建築および建築システム (A/S) と協力して、薄殻スラブを開発しました。

これは、「材料の削減、統合された建築サービス、自由な形状の見事な美学」など、3D プリント型枠を使用する利点を紹介するために設計されたとチームは述べています。

天井を作るために、3D プリントされた 43 個の薄い型にコンクリートが注入されました。スラブの最も厚い輪郭は、これらの型が接合する継ぎ目です。 型はレーザーカットされた木材ワッフルで支えられていました。

この建設方法では最小限の資材しか必要とせず、研究者は建設プロセス中に暖房、冷房、換気などの建築サービスを統合することができました。

A/S チームによって開発された 4 つのカスタム換気ダクトは、コンクリートを注入する前にポリマーで構造内に 3D プリントされました。

「これらのダクトの形状は、空気の流れを最適化し、機械的エネルギーを最小限に抑えるように設計されています」と DBT の博士課程学生である Andrei Jipa 氏は Dezeen に語った。

「本質的に、これらの 3D プリントされたエアダクトは、空気力学的な形状により、標準的なシステムよりも効率的です。」

さらに、スラブの複雑なパターンは温水冷暖房システムの一部として機能的な役割を果たします。

「軒裏のパターンは、A/S チームが設計した温水パイプの加熱と冷却のループから影響を受けています」と Jipa 氏は言います。 「結果として得られる表面は、従来の平らなスラブよりも優れた熱性能を備えた非常に効率的な放射表面になります。」

パターンは必要な基準を満たすように計算的に最適化され、ヒューマン デザイン チームが結果を精選してバランスの取れた構成を作成しました。

熱性能を考慮して輪郭を最適化するだけでなく、チームは型枠のデザインが 3D プリントボックス内に収まり、型から簡単に取り外せることを確認する必要がありました。

スラブの厚さはわずか 50 ミリメートルですが、最も厚い輪郭は深さ 300 ミリメートル、幅 25 ミリメートルです。

この形式はコンクリートの高い圧縮強度を利用しているため、わずかにアーチ状の形状になっており、平らなスラブよりも使用する材料が少なくなります。

「この金庫室は精密に設計されたケーブルカーの形状をしており、純粋な圧縮によってすべての荷重を伝達します」とジパ氏は述べた。 「圧縮力のみを受けるようにボールトを設計すると、張力に弱いコンクリートの強度が考慮されます。」

「これは、ケーブルカーの形状により、コンクリートが圧縮のみで非常に効率的に使用されることを意味します。そのため、コンクリートの使用量を削減できるのです。」

アーチによって生成される水平方向の推力に耐えるために、スラブの各端に 1 つずつ、計 4 つの張力結合が取り付けられています。

スラブ天井は、その下の NEST ビルの HiLo ユニットに配置されている EMPA Robotics チームのオフィスを飾っています。 見た目が美しいだけでなく、尾根は音を散乱させる効果があるため、オフィスがそれほど騒がしくなくなります。

NEST の建物には、初期バージョンのコンクリート スラブ天井など、最先端のデジタル建築技術を展示する DFAB ハウスもあります。

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