Beton je omiljeni građevinski materijal u svetu i prisutan je u oblasti gradnje veoma dugo, ali to ne znači da ne možemo da smislimo nove načine da gradimo sa njim. Elektrifikovan topi sneg ili se koristi kao „mastilo" u 3D štampačima za brzo štampanje celih zgrada. Međutim, sada su inženjeri sa ETH Zurich razvili efikasniji metod gradnje korišćenjem ovog materijala, postavljajući izuzetno tanak, zakrivljeni prototip krova debljine u proseku 5cm koji je projektovan da podrži sisteme uštede energije u zgradama.
Iako je rastavljen kako bi napravio put drugim konstrukcijama za testiranje, prototip je bio visok 7,5m i veoma tanak, debljine 12cm i samo 3cm na ivicama. Prostirao se na površini od 160m² i pokrivao površinu od 120m² a odstupanje je došlo usled zakrivljenosti konstrukcije, formirajući oblike koje beton uopšte ne bi bio sposoban da stvori bez podrške složenih konstrukcija.
.jpg)
Slika 1. Izuzetno tanak, zakrivljeni betonski krov kao prototip za nove metode projektovanja (foto: Block Research Group, ETH Zürich/Naida Iljazović)
Umesto korišćenja prilagođenih skela za jednokratnu upotrebu, inženjeri su testirali novu tehniku. Mreža od čeličnih kablova bila je rastegnuta u željeni oblik, a polimerni tekstil postavljen preko vrha kako bi se napravila fleksibilna oplata. Oblik je kontrolisan algoritmima koji ravnomerno raspoređuju sile između kablova i određuju koliko je betona potrebno primeniti na svaki odeljak. Nakon toga, mreža kablova se može demontirati, ponovo koristiti i preoblikovati po potrebi.
Ukupno, oko 20 tona svežeg betona podržalo je 500 kilograma čeličnih kablova i 300kg polimernog tekstila. Daljnja podešavanja su se odnosila na to kako je cement napravljen i primenjen na konstrukciju nosača. Smeša je trebala da bude dovoljno gusta da drži vertikalnu površinu, ali i dovoljno izdržljiva da bi se mogla prskati, koristeći metod primene koji je posebno osmišljen za projekat.
Slika 2. Izuzetno tanak, zakrivljeni betonski krov kao prototip za nove metode projektovanja (foto: Block Research Group, ETH Zürich/Naida Iljazović)
Prototip betonske školjke projektovan je tako da pokriva krov stambenog objekta pod imenom „HiLo“, koji će biti izgrađen sledeće godine na gornjem spratu laboratorije NEST u Dubendorfu u Cirihu, Švajcarskoj. Krov je projektovan da pomogne HiLoovim ciljevima vezanim za energetsku neutralnost - unutar izuzetno tankog omotača, izolacija i grejanje i hlađenje postavljeni su između dva sloja betona, a to je pokriveno fotonaponskim solarnim ćelijama napravljenim od tankog filma.
Nakon četiri godine pripreme, ovo testiranje je trajalo šest meseci, a sledeći istraživači „pucaju“ na izgradnju iste konstrukcije na NEST u za osam do deset nedelja.
Slika 3. Izuzetno tanak, zakrivljeni betonski krov kao prototip za nove metode projektovanja (foto: Block Research Group, ETH Zürich/Naida Iljazović)
„Pokazali smo da je moguće izgraditi uzbudljivu tanku betonsku konstrukciju koristeći laganu i fleksibilnu oplatu, što pokazuje da se kompleksne betonske konstrukcije mogu formirati bez trošenja velikih količina materijala za njihovu konstrukciju", kaže Phillipe Block, vodeći istraživač na ovom projektu. „Zbog toga što smo razvijali sistem i izgradili prototip korak po korak sa našim partnerima iz industrije, sada znamo da će naš pristup biti primenjen na NESTovom gradilištu."
