英国:将实心楼板换成薄壳拱形楼板可减排60%
根据英国一个研究团队提出的一个概念,将实心楼板换成“薄壳”拱形楼板有助于建筑业实现净零目标。来自巴斯大学、剑桥大学和邓迪大学的由结构工程师、数学家和制造专家组成的跨学科团队发布了一个薄壳拱形地板的全面演示,与能够承受相同荷载的常规地板相比,薄壳楼板的碳排放减少了60%。
这种新型拱形地板是在英国开发的,使用的混凝土比传统的地板少75%,可以帮助建筑业减少碳足迹。弧形拱顶形结构由标准地板覆盖,形成水平表面。这个被称为“自动化混凝土施工”( Automating Concrete Construction, Acorn)的研究项目,以创新拱顶形地板设计充分利用了混凝土固有的自然属性和强度。该团队已经证明,新工艺可以显著减少建筑环境的碳足迹。
大多数建筑地板使用实心混凝土厚板,这是低效的,因为它们依赖混凝土的弯曲强度来支撑荷载。混凝土不能很好地抵抗弯曲引起的张力,因此这些地板也需要大量钢筋。Acorn的方法是使用混凝土,因为它天生擅长抗压。通过只在需要的地方放置材料,并确保其在压缩下发挥作用,Acorn设计使用的混凝土少得多。Acorn团队同时开发了可自动适应的模具和机器人混凝土喷射系统,还开发了定制软件,控制自动化制造系统进行生产。
由于地板是在场外制作的,需要运输到现场进行组装。这给团队带来了新的挑战,他们必须将大地板分成九个可移动的部分,并开发一个连接系统将这些部分连接在一起。然而,这种方法也带来了一些好处,因为减少了现场施工所需的时间。Acorn团队还能够采用可逆接头,以便在建筑寿命结束时,地板可以拆卸并在其他地方重复使用,从而促进建筑行业的循环经济。
初步的研究结果表明,Acorn节约使用材料的方法已经可以实现显著的碳减排,随着各种工艺的进一步优化,未来的研究可能会带来更多的碳减排。尽管是同类产品中的第一款,但每件产品的制作只需半个小时,整个地板的组装只需一周时间。未来的商业版本可以在专用工业设施中更快地制造,现场安装时间也相应缩短。