瑞士，杜本道夫，HiLo屋頂 / 蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院
世界建筑
11-29
2021
蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員在2017年推出了他們的超薄、彎曲的混凝土屋頂原型，并在2020年成功完成，現(xiàn)在他們在位于瑞士杜本多夫的新EMPA和EAWAG NEST研究大樓中公布了最終的創(chuàng)新屋頂。這座新建筑擁有復(fù)雜的雙曲面混凝土屋頂、輕質(zhì)纜車地板和自學(xué)建筑技術(shù)，展示了該團隊近十年來在建筑和可持續(xù)技術(shù)方面的形成性研究。
被稱為HiLo的最新NEST單元將中世紀的建筑原則與未來的建筑方法相結(jié)合。這座兩層樓的建筑，其引人注目的混凝土屋頂和新穎的地板系統(tǒng)從過去的建筑中汲取了影響，并使用超現(xiàn)代的計算設(shè)計和制造技術(shù)。
在這個項目中，由建筑和結(jié)構(gòu)學(xué)教授Philippe Block和建筑和建筑系統(tǒng)學(xué)教授Arno Schlueter領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家團隊與工業(yè)伙伴一起，探索了如何將輕質(zhì)結(jié)構(gòu)、高效建筑和智能、適應(yīng)性建筑系統(tǒng)結(jié)合在一起。最終的目標是減少建筑業(yè)中的體現(xiàn)和運營排放。
創(chuàng)新的屋頂從其獨特的弧形幾何形狀中獲得其承重能力，并與混凝土夾層結(jié)構(gòu)相結(jié)合。這種結(jié)構(gòu)由兩層薄薄的鋼筋混凝土組成，通過混凝土肋骨和鋼錨的網(wǎng)格連接。為了節(jié)省大量的模板材料，屋頂采用了一種靈活的模板，包括拉伸的電纜網(wǎng)，上面覆蓋著一層薄薄的薄膜，上面噴混凝土。
夾層地板結(jié)構(gòu)使用了盡可能少的材料。通過采用肋骨加勁的艙室外殼而不是平板，該結(jié)構(gòu)的艙室系統(tǒng)比傳統(tǒng)的鋼筋混凝土樓板使用的材料少了70%以上。此外，數(shù)字生產(chǎn)方法允許將通風(fēng)、冷卻和低溫加熱系統(tǒng)整合到地板結(jié)構(gòu)中，從而進一步減少材料和體積。
新單位配備了一個自適應(yīng)的太陽能外墻，由30個光伏模塊組成，可以與太陽保持一致。靈活的模塊還可以用來控制陽光進入房間的方式，以被動地加熱房間或減少冷卻需求。
這個太陽能幕墻只是被整合到結(jié)構(gòu)中的許多創(chuàng)新建筑技術(shù)組件之一，以確保有效的室內(nèi)氣候調(diào)節(jié)。在運行過程中，研究人員利用機器學(xué)習(xí)并考慮到用戶，優(yōu)化了各個技術(shù)的相互作用，從而研究了如何以盡可能少的能源和排放實現(xiàn)舒適的室內(nèi)條件。
HiLo代表著 "高性能-低排放"。研究人員測試如何將建筑的建造和運行設(shè)計得盡可能節(jié)約能源和資源，同時確保有吸引力的建筑空間和高水平的舒適度。HiLo是位于瑞士杜本多夫(duebendorf)的兩個研究機構(gòu)EMPA和EA瓦格(eawag)校園內(nèi)的實驗性建筑的第八個模塊(就在蘇黎世外面)。在這個模塊化的研究和創(chuàng)新大樓里，科學(xué)家和行業(yè)合作伙伴可以在臨時建筑模塊或單元中以及在 "真實 "條件下測試和推進新的建筑和能源技術(shù)。
