Guardar materiales y Reversible La cadencia en forma de columna revela métodos de construcción. específico Escalera de caracol, creada por investigadores de la Universidad Tecnológica ETH Zúrich Colaboración con arquitectos coreanos.
La Escalera Cadenza es la última contribución de NEST Architecture, un laboratorio de tecnologías de fabricación experimentales. ETH Zúrich Compartir con otras instituciones de investigación en Diebendorf, Suiza.
La escalera Cadenza, instalada entre los pisos de la unidad más nueva del edificio, «STEP2», cuenta con 16 escalones de hormigón prefabricados idénticos dispuestos en forma de espiral.
Todos los escalones están hechos del mismo molde impreso en 3D, lo que elimina los problemas de desperdicio asociados con el encofrado desechable que normalmente se usa para concreto, y se mantienen en su lugar con conexiones secas.
Esto significa que pueden ser desmantelados y reutilizados en otro edificio en lugar de ser demolidos.
El uso de hormigón también se mantiene al mínimo requerido, lo que se suma a la belleza inusual de la forma esbelta y esquelética de la escalera.
Tecnología de arquitectura digital en ETH Zurich El director Benjamin Dillenburger dijo que la escalera simboliza las ventajas de las herramientas digitales en el campo de la arquitectura y la ingeniería, y la solución está lista para ser utilizada en diversos proyectos de construcción.
«Las estructuras de hormigón personalizadas son un desafío para el encofrado tradicional», afirma Dillenberg. «Los marcos digitales desde el diseño hasta la producción que utilizan plantillas impresas en 3D ofrecen enormes ventajas para la expresión arquitectónica, el rendimiento estructural y la eficiencia de los materiales».
«Los escalones tienen sólo 20 milímetros de grosor y están optimizados estructuralmente para reducir significativamente el peso», continuó. «Su producción casi no genera desperdicio porque un conjunto de plantillas impresas en 3D puede producir todos los pasos».
El molde de la escalera está impreso en 3D a partir de plástico PET reforzado con fibra de carbono. Si bien algunos ingenieros podrían verse tentados a imprimir en 3D las escaleras directamente a partir de concreto, los investigadores de este proyecto vieron las ventajas de imprimir el encofrado.
«Se puede utilizar un conjunto de plantillas impresas en 3D compactas y reutilizables para moldear repetidamente varios pasos», dijo a Dezeen la investigadora asociada Angela Yoo.
«Esto permite el montaje de múltiples tramos de escaleras con una fabricación digital mínima, lo que la convierte en una solución ideal para la producción escalable de diseños personalizados».
Añadió que este método también puede integrar barras de acero, pero generalmente es incompatible con la impresión 3D porque las barras de acero pueden dificultar la fabricación.
La escalera Cadenza se ensambló fuera del sitio y se bajó al edificio NEST mediante una grúa, aunque ETH Zurich dice que puede manipularse y ensamblarse sin maquinaria pesada y que puede instalarse en espacios reducidos, incluso en el período de modernización.
Cada escalón está hecho de hormigón con fibras de acero de ultra alta resistencia y pesa 45 kilogramos, aproximadamente un 60 % más ligero que los escalones de hormigón tradicionales. Son posibles diferentes diseños utilizando el mismo flujo de trabajo informático desarrollado por la empresa suiza Oficina de arquitectura coreana.
El conjunto consta de dos componentes: el primero es una serie de conectores entrelazados impresos en cada escalón para una conexión precisa entre sí, y el segundo es un sistema de tres cables de aleación de acero que corren a lo largo del lomo de los escalones pasa a través de un canal en los pasos.
Es un sistema de postensado, por lo que la tensión solo se aplica a las varillas después de que los escalones están colocados y calentados brevemente por un generador. Esto tiene el efecto de sujetar firmemente los escalones en el centro de la escalera.
«La fuerza previa se basa en el llamado ‘acero con memoria’, que genera fuerzas poderosas mediante calentamiento y enfriamiento», dijo el cofundador de la República de Corea, Michael Knauss. «El sistema ahorra espacio y es fácil de usar en comparación con los métodos tradicionales. «
El sistema tensor es removible, al igual que los escalones individuales, lo que hace que ésta sea una técnica de construcción cíclica, y se espera que el concreto en sí tenga una larga vida, lo que algunos creen que compensa su longevidad. altas emisiones de carbono.
“Las piezas prefabricadas de hormigón contribuyen en muchos sentidos a la sostenibilidad de la construcción”, afirma Klaus Einfalt, director general del socio fabricante SW Umwelttechnik. “Su estabilidad, longevidad y reciclabilidad las convierten en una opción viable para la industria de la construcción del futuro. desarrollo sostenible”.
El edificio NEST se inauguró en 2016 y está dirigido por las instituciones de investigación suizas Empa y Eawag.
El trabajo previo realizado en las instalaciones incluye techo de losa de hormigón de alta resolución con conductos de ventilación impresos en 3D y Método de construcción de robots de madera..
