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“NEST HiLo”模塊中樓板的減碳設計，未來有望大量應用于工業化建筑
在高層建筑物中，混凝土用量較大的一部分就藏在我們的腳下。樓層板占大多數高層建筑總量的40%以上，許多辦公室地板和公寓的立面都是由混凝土制成的。它們代表了建筑物在其整個生命周期中建造和運營所造成排放量較大的一部分。由于水泥生產約占全球碳排放量的 8%，那么，建筑物中的樓板將是一個嚴重的氣候挑戰。
一種建造混凝土樓板的新方法可能會改變這種狀況。通過重新思考建筑樓板的設計和結構要求，蘇黎世聯邦理工學院的建筑師和工程師團隊研發出一種樓板，該樓板只需要普通樓板 30% 的混凝土和 10% 的鋼筋。隨著印度、非洲等地區人口不斷增長，高層建筑不斷增加，這些材料的減少可能意味著城市發展所造成的碳排放量會大幅減少。
經過十多年的發展，超輕混凝土樓板首次在實際建筑中使用，便是位于瑞士可持續建筑NEST中的 “HiLo”。
在內部，樓板是不到3.2cm的混凝土拱形結構置于一個由薄支撐鋼筋組成的框架上，看起來有點像華夫餅的表面，經計算，只有在必要的局部才會使用較粗的混凝土線條。
? ETH Global
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這項設計未來有望成為世界各地建筑項目的一部分。Block Research Group 研究小組已經與全球建筑材料供應商豪瑞 (Holcim) 集團合作，努力將這種方法轉化為一種大眾市場產品。豪瑞最近宣布，計劃在2023年之前將該系統用于工業化建筑，并預估該系統可以將混凝土地板的隱含碳排放減少高達80%。
這些樓板中混凝土材料的削減可能會產生廣泛的影響，到2060年，全球建筑總面積預計將翻一番，增加2.4萬億平方英尺。未來，這種增長大部分將集中在城市的中高層建筑，Block研究小組表示：“混凝土是在快速城市化和人口增長的背景下最重要的建造材料。減少用于建造這些樓板的混凝土總量，可以大大降低增長背后對環境的影響。”
假設一棟25層建筑中，減少混凝土的用量意味著可以少運送1200輛卡車的混凝土到建筑工地，每層可以節省22.5千米的鋼筋。
Block研究小組開發的樓板多年來一直不斷優化，在保持強度的同時減少了對材料的需求，但設計背后的原則實際上可以追溯到哥特式大教堂的建造。磚石建筑技術，依靠的是拱門、相互雕刻堆疊在一起的石頭形成的抗壓強度——已經被用來建造可以存在幾個世紀的結構。這是一種古老的建筑形式，在3D打印時代發現了新的關聯，最近Block和扎哈·哈迪德建筑事務所的設計師使用3D打印部件在意大利威尼斯建造了一座拱形人行橋——Striatus人行橋，不需要任何砂漿就可以堆疊到位。↓↓↓
Block團隊將同樣的概念應用到樓板上，設計特殊的構造來分配支撐重量的力到建筑物的角落里，樓層將由梁支撐。這減少了混凝土板內多余鋼筋的需要，允許它們像單個預制構件一樣建造，而不是現場在鋼筋籠上澆筑。
盡管許多人認為，有必要在建筑中用交叉層壓木材等可持續材料來替代混凝土材料，但Block小組表示，改善世界上大部分地區常用的傳統建筑材料也很重要。可持續性不應該是關于材料本身，而是關于如何使用材料。目前，他們多方正在努力尋求合作，希望新的樓層地板系統被納入一個建筑許可的大型項目中，從而得到實踐的檢驗，并希望在未來有機會看到它在更多的項目中應用。
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