3D printani most

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on whatsapp
Share on telegram

Hrvatski savjet za zelenu gradnju organizira 4. SREDIŠNJU KONFERENCIJU O ODRŽIVOJ GRADNJI koja će se održati 24. i 25. studenog 2021. godine.

Konferencija predstavlja središnje godišnje okupljanje profesionalaca koje se bavi održivom gradnjom, zelenom ekonomijom i mobilnosti. Konferencija je hibridnog karaktera (online i uživo), a na poveznici https://gbccroatia.org/sredisnja-konferencija-o-odrzivoj-gradnji/ponuda/389  možete pronaći prijavnicu i detalje o program.

 

Glavni govornik konferencije je iznimno cijenjeni arhitekt Philippe Block, glavni i odgovorni za projekt STRIATUS mosta. Riječ je o prvom 3D printanom mostu. Razgovarali smo s g. Blockom o ovom jedinstvenom projektu. 

Philippe Block, Professor of Architecture & Structures, ETH Zurich; Member of the Academic Committee, Holcim Foundation; Member of the Board, Holcim Ltd. Pictured at NEST HiLo’s construction site at Empa. Photo by Elisabeth Real

Profesore Block, u suradnji sa Zaha Hadid Architects dizajnirali ste  3D printani most Striatus. Što Vas je inspiriralo za ovaj projekt i kako je došlo do razvoja projekta?

Shajay Bhooshan, voditelj odjela za računalno projektiranje u Zaha Hadid Architects upisao je doktorat na našem fakultetu ETH u Zürichu na temu računalnog projektiranja i 3D printanja. Međutim, mnogi pokušaji 3D printanja jednostavno kopiraju sadašnje metode gradnje s horizontalnim slojevima, u kojima se troši previše materijala i jedini argument za takvo 3D printanje je brzina. Mi smo u Block Research Group na ETH Zurich u partnerstvu s Holcimom razvili nearmirane betonske podove, koje u usporedbi s tipičnim armiranim betonskim pločama, koristi samo 30% količine betona i samo 10% čelika. Zato smo kroz Striatus projekt željeli izazvati zajednicu koja se bavi 3D printanjem i aktivirali smo principe geometrije, pokazali da se može i drugačije graditi, betonu smo dali sasvim neki novi jezik kojim dokazuje kako želi da ga se koristi. Striatus most je sad na kraju postao praktični dio Bhooshanovog doktorata.

Možete li nam nešto više reći o samom mostu, dimenzijama, strukturi, količini materijala i vremenu potrebnom za 3 D printanje i gdje vidite njegovu upotrebu? I naravno ako možete komentirati koja bi bila ekonomska cijena ovakvog projekta?

Ovo je istraživački projekt i bilo je jako puno volonterski uloženog rada, puno inovacija uključujući i način na koji smo surađivali na projektu, pomakli smo puno granica, tako da ne mogu procijeniti njegovu stvarnu ekonomsku vrijednost. Striatus je lučni nearmirani most za pješake, sastoji se od 53 bloka 3D isprintanog betona, koji su sastavljeni bez ljepila. Ovaj most veličine 16×12 metara prvi je takve vrste u svijetu, a kombinira tradicionalne tehnike vrhunskih majstora gradnje s naprednim računalnim projektiranjem i proizvodnjom uz pomoć robotike. Ime “Striatus” zapravo otkriva logiku strukture i procesa proizvodnje: beton je printan u slojevima ortogonalno na glavno konstrukcijsko opterećenje i stvara “prugaste“ (engl. „striated”) tlačne konstrukcije gdje konstruktivni elementi prate tok sila i zato potrebno armiranje. Nevjerojatna prednost te tehnologije je i brzina. Npr. svih 53 elemenata od kojih je napravljen most isprintali smo u 84 sata, dok bi za sklapanje tih dijelova bilo potrebno oko 2 tjedna, a sigurno i puno manje kad bi se neki tim izvježbao. Zbog svega toga najveću prednost 3D pritanog betona vidim u proizvodnji pregotovljenih betonskih elemenata za koje više nisu potrebne skupe proizvodne linije, već se ti elementi mogu proizvoditi odmah na gradilištu.

 

Foto: Tom van Mele

Koji su izazovi u dizajniranju i gradnji 3D printanog mosta i općenito printanja betonom?

Ovim smo mostom htjeli pokazati što se događa kad geometriju postavite na ispravan način i kad razumijete kako neki materijal želi da ga koristimo. Beton želi biti pod tlakom, a 3D printanje omogućava da beton stavimo na ona mjesta kuda prolazi tlačno naprezanje i da se slojevi tlače točno na tim mjestima. Ovaj uvod je važan jer osnovna namjera Striatus projekta nije bila pokazati da će 3D printanje biti neko svemoguće rješenje, već pokazati što se dobije ako na ispravan način koristimo geometriju.

Foto: Alessandro Dell'endice

Koja je perspektiva 3D printanja u građevini? Za koje građevinske konstrukcije bi se najlakše moglo koristiti 3 D printanje u široj upotrebi?

Prednost gradnje kroz 3D printani beton je npr. korištenje manje materijala za neku ljudsku potrebu i ušteda jer su izbjegnuti skupi kalupi koji se inače koriste za predgotovljene betonske elemente. Pri tome mislim da je budućnost u malim, fleksibilnim robotima, a ne velikima kakvi se trenutno koriste u izgradnji obiteljskih kuća i teško ih je prevoziti s gradilišta na gradilište. Najveću prednost vidim u proizvodnji predgotovljenih elementa jer više nisu potrebni kalupi i oplate. Upravo zbog toga s 3D printanim betonom moguće je izgraditi kompleksne projekte. Osim toga, zahtjevi za održivom gradnjom su sve veći i veći. Rješenje će biti u tehnologiji koja će omogućiti korištenje manje materijala, niskougljičnih proizvoda, koji će se moći lokalno proizvesti pa neće imati ugljični otisak zbog prijevoza od mjesta proizvodnje do gradilišta.

Foto: Tom van Mele

Striatus ujedno prezentira načela cirkularne ekonomije – 3 R- Reduce, Reuse, Recycle. Možete li objasniti kako?

Održivu gradnju bih se prvenstveno fokusirao na aspekt klime i klimatskog pritiska. Pri tome je važno promatrati korištenje primarnih resursa, cjeloživotni otisak građevine i otpad od građenja. To znači da treba pronaći način projektiranja za smanjeno korištenje prirodnih resura u odnosu na današnje, raditi na tehnologiji proizvodnje materijala koji u svojem cjeloživotnom ciklusu imaju čim manji ugljični otisak i na kraju kružnim razmišljanjem omogućiti da onome što smo izvukli iz prirode i uobličili u neki proizvod omogućimo čim duži životni vijek. 3D printanje na sva tri područja pruža prednosti: materijal stavljamo samo tamo gdje stvarno treba i tako smanjujemo ukupnu količinu materijala za neku svrhu gradnje, koristimo čisti materijal i ne miješamo različite vrste materijala, što je važno za neograničenu mogućnost oporabe, materijal je proizveden uz oporabu građevinskog otpada, a osim toga spaja se bez ljepila pa se jednostavno rastavi i preseli na neko drugo mjesto ako je potrebno. Te je principe važno ugraditi u građevinsku industriju. Striatus pokazuje da je moguća gradnja s manje korištenog materijala za istu svrhu. Napravljen je uz iste principe konstrukcije kao i nearmirani betonski podovi koje je razvio Block Research Group u partnerstvu s Holcimom i zapravo pruža zamjenu za standardne neefikasne podne ploče u bilo kojoj zgradi. Tako u usporedbi s tipičnim armiranim betonskim pločama, taj novi podni sustav koristi samo 30% količine betona i samo 10% čelika.

Most je napravljen od blokova koji su spojeni bez ljepila, pa se u potpunosti može rastaviti i ponovno upotrijebiti na nekom drugom mjestu i tako ima dugi životni ciklus. A na kraju životnog ciklusa u potpunosti se može reciklirati u neki novi beton.

https://www.striatusbridge.com/

https://gbccroatia.org/

Foto: Alessandro Dell'endice

Projektanti: ZHACODE: Jianfei Chu, Vishu Bhooshan, Henry David Louth, Shajay Bhooshan, Patrik Schumacher, ETH BRG: Tom Van Mele, Alessandro Dell’Endice, Philippe Block.

Fotografija: naaro