苏黎世联邦理工学院的研究人员创造了一个称为HiRes混凝土板的深脊天花板，他们声称它可以节省能源，同时提供壮观的美学效果。
HiRes混凝土板是安装在瑞士城市迪本多夫的苏黎世联邦理工学院NEST研究大楼的原型，在那里它形成了机器人研究人员使用的办公空间的天花板。
苏黎世联邦理工学院的数字建筑技术(DBT)团队与其区块研究小组(BRG)和建筑与建筑系统(A / S)合作开发了薄壳板。
该团队表示，它旨在展示使用3D打印模板的优势，包括“材料减少，集成建筑服务以及自由形式的壮观美学”。
海尔斯混凝土板天花板位于NEST大楼的办公室上方
HiRes混凝土板是通过在3D打印模具中原位浇注混凝土而制成的。
混凝土被浇筑到43个薄的3D打印模具中以制作天花板 - 楼板上最厚的轮廓是这些模具相遇的接缝。模具由激光切割的木材华夫饼支撑。
施工方法需要最少的材料，并使研究人员能够在施工过程中整合供暖，制冷和通风等建筑服务。
由A / S团队开发，在浇筑混凝土之前，四个定制的通风管道用聚合物3D打印到结构中。
海尔斯混凝土板天花板的全貌
它背后的研究人员表示，它降低了操作能源的使用，同时看起来很壮观。
“这些管道的几何形状旨在优化气流并最大限度地减少机械能，”DBT博士生安德烈吉帕说。
“从本质上讲，这些3D打印的空气管道由于其空气动力学几何形状而比标准系统更有效。
此外，板坯的复杂图案起着功能作用，因为它是水力加热和冷却系统的一部分。
混凝土天花板上的轮廓图案
“拱腹上的图案由A / S团队设计的水力管道的加热和冷却回路告知，”Jipa说。“由此产生的表面是一个非常有效的辐射表面，具有比传统平板更好的热性能。
该模式经过计算优化以满足所需的标准，人类设计团队策划结果以创建平衡的构图。
苏黎世联邦理工学院快速复杂度混凝土3D打印
除了优化热性能的轮廓外，该团队还必须确保模板设计适合3D打印盒，并且可以轻松将其从模具中取出。
楼板只有50毫米厚，而其最厚的轮廓是300毫米深，25毫米宽。
杜本多夫海尔斯混凝土板天花板上的灯具
它具有略微拱形的形状，因为这种形式利用了混凝土的高抗压强度，允许使用比平板更少的材料。
“拱顶具有精确设计的索道形状，通过纯压缩转移所有负载，”Jipa说。“将拱顶设计为仅承受压缩力，可以发挥混凝土的强度，而混凝土的张力较弱。
“这意味着由于索道几何形状，混凝土的使用非常有效，仅在压缩时，因此我们可以减少我们使用的混凝土量。
轮廓混凝土板矗立在办公空间上方
天花板安装在机器人研究人员使用的办公室上方。
为了承受拱门产生的水平推力，有四个张力带，板的每个边缘各一个。
楼板天花板装饰着EMPA机器人团队的办公室，该团队位于NEST大楼HiLo单元的下方。除了吸引人之外，山脊还有助于散射声音，因此办公室不会那么嘈杂。
NEST大楼也是DFAB大楼的所在地，该大楼展示了尖端的数字建筑技术，包括早期版本的混凝土板天花板。
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