世界首座全部由建筑垃圾構成的人行天橋在瑞士弗里堡的智能生活實驗室宣布正式落成。
該人行天橋寬度達10米,由25塊混凝土建造而成,但卻沒有進行過澆筑。值得注意的是,建造它的混凝土塊全部來自被拆除的建筑廢棄物。
該項目由洛桑聯邦理工學院的研究團隊主導完成,該團隊成員大部分都來自洛桑聯邦理工學院建筑、土木與環(huán)境工程學院。
洛桑聯邦理工學院終身助理教授兼結構探索實驗室負責人科倫丁·弗特說:“由于各種顧慮,人們對重新使用混凝土猶豫不決。但我們想表明這些擔憂在很大程度上是沒有根據的,選擇用再利用的混凝土塊與新材料一樣可靠和有用?!?p>
弗特多年來一直在研究循環(huán)經濟在建筑行業(yè)的潛在應用。最初著眼于金屬,現在則開始將注意力轉向混凝土。
據悉,為了使人行天橋落成典禮順利結束,項目工程師提前完成了對新結構的負載測試。
洛桑聯邦理工學院博士后研究員瑪萊娜·巴斯蒂安·馬塞是該項目的重要參與者。她介紹道,“我們給了自己兩個月的時間在該地區(qū)尋找源建筑以及有興趣與我們合作的拆遷公司。”
事實上,這是一件很困難的事,因為重復使用混凝土往往意味著需要承擔額外的風險。即使該團隊能夠快速有效地證明該程序是安全的,尋求合作依舊耗費了他們大量的時間。最終,一家名為Diamcoupe的拆遷公司接受了這一委托。
Diamcoupe被要求翻新一座建造不足10年的建筑物,而這是采購可行的混凝土塊的絕佳機會?!拔覀円驞iamcoupe將混凝土切割成我們需要的尺寸,每塊混凝土大概20厘米厚,并為我們的預備的拱橋電纜鉆孔?!瘪R塞表示。
在從建筑拆除現場獲取到足夠的混凝土塊后,研究團隊開始籌備把這些材料整合在一起。此時,一個巨大的困難出現了。
由于這些混凝土塊都是現場切割而成的,材料屬性并不在考慮范圍內,這就導致混凝土的結構、質量可能各不相同,這也意味著傳統(tǒng)的澆筑混凝土方法并不適用該人行天橋。
為了應對這個挑戰(zhàn),結構探索實驗室開發(fā)了一個新的計算機程序。該程序可以自動執(zhí)行從給定庫存中選擇回收元素的過程,從而找到一種基于利用現有混凝土截面的新建造手段,并最大限度地減少新結構的碳足跡。
最終,為了有效地再利用混凝土并保證其牢固性,他們決定將該建筑設計成拱門結構?!肮伴T實際上是重新利用混凝土砌塊的理想結構,因為這種材料只受到壓縮力的影響。”馬塞解釋道。
此外,該團隊在混凝土塊結合的某些地方添加了砂漿,以消除尺寸上的細微差異,這在任何物體被重復使用時都是不可避免的。
該項研究對于拆遷公司來說,或許是一個巨大的福音。因為迄今為止,拆遷公司在建筑行業(yè)一直處于不受重視的地位,但是在這種循環(huán)利用方式下,拆遷公司將搖身一變成為生產商,并為新建筑提供可用的廢棄材料。
另一方面,該項目也是對整個建筑行業(yè)的行動呼吁?!跋胂笠幌?,如果那里的每一個過時的混凝土結構都被切成塊并用來滿足全球對新混凝土的一些需求。這將是朝著解決一些最緊迫的氣候變化挑戰(zhàn)邁出的一大步?!备ヌ乇硎尽?/p>
據了解,該建筑是目前世界上最小碳足跡的混凝土人行天橋,因為沒有其他的人行橋像其一樣使用建筑廢料。
談及該項研究的初衷,弗特介紹道:“瑞士的大多數建筑都是用混凝土建造的,生產這種原材料的二氧化碳排放量占人類活動二氧化碳排放量的7%。更重要的是,混凝土占拆除廢物的50%。”
當建筑材料達到其使用壽命時,通常會被分解成礫石或顆粒以形成可回收的形式,而這將會消耗大量的熱量。
“但如果我們將其改為切割成混凝土塊的方式,并對其進行回收利用,我們既可以避免生產更多混凝土的需要,又可以消除建筑垃圾。這個過程的碳排放量不一定為零,但會大幅減少。我們將推遲對過時混凝土進行降級循環(huán)的需要?!?/p>
基于對減少碳足跡的幫助,該團隊獲得了來自種子基金的資助,從而為團隊的研究工作提供了全新視野角度。弗特表示,下一步團隊將研究導致建筑物過時的因素以及有助于重復使用過時建筑組件的建筑特征。(綜合整理報道)(編輯/諾伊克)