ETH チューリッヒが 3D プリントされた型を使用した革新的な再利用可能なコンクリート階段を発表

2024年10月16日、Antarctic Bearは、スイス連邦工科大学がROK Architectsと共同で、Cadenzaコンクリート階段を通じて材料を節約し循環型建築を実現する新しい方法を導入したことを知りました。スイスのデューベンドルフにある NEST ビルに設置されたこの階段は、廃棄物を最小限に抑え、将来の再利用を可能にする斬新な製造方法を示しており、持続可能性と建築革新の原則を体現しています。
△カデンツァは、材料の削減とリサイクルを考慮して設計されたコンクリート階段です。（写真提供：ズーイー・ブラウン）
再利用でき、廃棄物を削減するように設計されています
実験的な NEST ビルの一部として設計された Cadenza 階段は、滑らかな螺旋状に配置された 16 段のプレキャストコンクリートの階段が特徴です。階段は、炭素繊維強化PETプラスチックから作られた単一の3Dプリント型を使用して製造され、従来の使い捨てコンクリート型枠に比べて廃棄物が大幅に削減されます。再利用可能な金型により、追加の製造プロセスを必要とせずに複数のステップを効率的に作成できます。
階段の厚さはわずか20mmで、超高強度鋼繊維強化コンクリートで作られています。高度な材料最適化技術のおかげで、各ステップの重量はわずか 45 kg で、従来のコンクリート製ステップよりも 60% 軽量です。
△重機を必要とせず現場で簡単に組み立てられます。（写真提供：ズーイー・ブラウン）
精度とパフォーマンスのためのデジタルツール<br /> このプロジェクトは、ETH チューリッヒのデジタルビルディングテクノロジーグループの責任者であるベンジャミンディレンブルガー氏が主導しており、設計から製造までのデジタルフレームワークを使用して、高い精度と材料効率を実現します。「デジタルツールは、カスタムコンクリート構造に大きな利点をもたらします」とディレンバーガー氏は言います。「このアプローチは無駄を減らし、構造性能を向上させると同時に、建築的表現を可能にします。」ETH チューリッヒと ROK Architects が開発した計算ワークフローにより、階段をオフサイトで組み立て、重機を必要とせずに狭いスペースに設置できるため、改修やその他の制約のある環境に最適なソリューションになります。
△階段はNestビル内にあります。（写真提供：ズーイー・ブラウン）
持続可能な循環型建築
カデンツァの階段は動線を考慮して設計されました。階段のステップはドライコネクションで固定されているため、簡単に取り外して将来のプロジェクトで再利用できます。この階段には、熱によって作動し、段をしっかりと固定する形状記憶スチールポストテンションシステムも備わっています。この革新的なシステムは、スペースを節約し、設置を簡素化するとともに、構造を分解して再利用できることを保証します。
3D プリントでは難しいことが多いコンクリートの階段に鉄筋を組み込むことで、階段の耐久性と長期的な持続可能性がさらに向上します。このプロジェクトで使用される超高強度コンクリートは、長い耐用年数を持ち、コンクリート生産で通常発生する大量の炭素排出を相殺することで持続可能な開発に貢献することが期待されています。
△これらのステップは、再利用可能な 3D プリントされた金型を使用して作成されます。写真提供：DBTのAndrei Jipa
建築技術の限界を押し広げる
Cadenza 階段は、ETH チューリッヒが NEST ビルで行っている最先端の建築技術の継続的な研究の一環です。これまでのプロジェクトには、高解像度のコンクリートスラブ天井、3Dプリントされた換気ダクト、ロボットによる木材建設方法などが含まれています。
建設業界が進化し続ける中、ETH チューリッヒの Cadenza 階段は、3D プリントとデジタルツールを使用して廃棄物を削減し、持続可能性を高め、建築デザインの限界を押し広げる方法を示す好例です。

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