Britiske ingeniører: Lav betongulvet buet og spar 75 procent materialer
Britiske forskere har efterprøvet en simpel løsning på et stort problem. For at kunne reducere forbruget af beton i byggebranchen, har de designet et buet betondæk, der kræver 75 % materiale end et tykkere, fladt betondæk.
En tværfaglig forskergruppe bestående af bygningsingeniører, matematikere og eksperter i produktion fra universiteter i Bath, Cambrige og Dundee har demonstreret hvordan et tyndt, buet betondæk, der har et klimaaftryk på 40 procent af et almindeligt, fladt betondæk, kan bære den samme vægt.
Forskerne har optimeret topologien i gulvets struktur ved at anvende den styrke, der ligger i selve materialet, til at gøre dækket mere selvbærende ved at bue det – som dele af loftet i La Sagrada Familia eller Pantheon i Rom. Betons store fordel er nemlig den høje trykstyrke, mens trækstyrken derimod er meget lavere.
Demonstrationen af det buede dæk, der er støttet af Storbritanniens forsknings- og innovationsfond, er ifølge docent på Bath Universitets afdeling for arkitektur og civilingeniørkundskab, Dr. Paul Shepherd, et vigtigt skridt mod målet om netto-nul udledning.
»Beton er verdens mest anvendte materiale næstefter vand, og alene produktionen af materialet udgør 7 procent af den globale CO2-udledning. Den letteste vej, byggeindustrien kan tage mod netto-nul udledning, er simpelthen ved at bruge mindre beton,« udtaler han til Engineering and Technology.
Han fortæller, at robotteknologi, automatiserede designprocesser og præfabrikerede byggekomponenter var nogle af de vigtigste teknologier bag det buede dæk.
Det krumme betondæk, der måler 4,5 x 4,5 meter, blev produceret off-site, og er delt op i ni, transportable dele. Forskerne har anvendt en låsemekanisme, så dækkets dele både kan fastlåses og frigøres og på den måde genanvendes i en ny bygning.
Hver del tog en halv time at producere, og hele gulvet kunne samles på en uge. Ifølge forskerne vil både tiden til produktion og samling af delene falde mærkbart, i takt med at teknologien til produktion og design modnes.
Det fremgår ikke, hvordan konstruktionen lever op til de krav, et betondæk skal kunne klare (såsom brandmodstandsevne og dæmpning af lyd og svingninger). Hvis det nye dæk er 'højere' end almindelige betondæk, vil det desuden øge materialeforbruget til bygningens øvrige konstruktioner, fordi bygningen samlet bliver højere (hvis man vil have den samme etagehøjde, som man kan få med almindelige etagedæk).
»Efter tre års research er det fantastisk at se det hårde arbejde bære frugt. Det er ikke hver dag, man kan stille sig på toppen af sin research,« udtaler Dr. Shepherd til Engineering and Technology.
