Jak wykorzystać potencjał betonu w mieszkalnictwie europejskim?

Naukowcy z Politechniki Warszawskiej wraz partnerami z Norwegii i Finlandii opracowują technologię przyrostowego wytwarzania z betonu zbrojonego włóknami aluminiowymi. Może ona zrewolucjonizować branże architektury, inżynierii i budownictwa.

Beton, ze względu na swoją trwałość, wytrzymałość i wygodę użytkowania, jest jednym z najczęściej używanych materiałów budowlanych na świecie.  Tradycyjne materiały i metody budowlane odpowiadają za około 40% globalnych emisji CO₂, przy czym to właśnie beton ma w nich największy udział. Pełny potencjał zrównoważonej technologii betonu nie został jeszcze zbadany. Tę lukę ma wypełnić projekt SCENE-B, w którym biorą udział naukowcy z Politechniki Warszawskiej. Zakłada on zdefiniowanie pola możliwych, optymalnych zastosowań technologii druku 3D z użyciem betonu zbrojonego aluminium na potrzeby współczesnego mieszkalnictwa wielorodzinnego w Europie, z uwzględnieniem założeń NEB (New European Bauhaus).

Główne zadania naukowców i badaczy z PW dotyczą wybranych aspektów projektowania architektonicznego. Zakres prac jest szeroki. Zaczyna się od analizy SWOT druku betonu w budynkach mieszkalnych i wyboru przypadków badawczych (w ramach typologii mieszkaniowej), rozpoznawania elementów i konstrukcji budowlanych najbardziej predestynowanych do stosowania betonu (uwzględniając właściwości nowego materiału) oraz badania podobieństw i różnic w warunkach formalnych UE pod kątem wykorzystania analizowanej technologii 3DPC (przepisy budowlane w państwach członkowskich).

Specjaliści z Politechniki Warszawskiej zajmą się cyfrowymi narzędziami do projektowania architektonicznego elementów betonowych, uwzględniających ograniczenia produkcyjne (modelowane w cyfrowym bliźniaku), a także aspektami projektowania swobodnych form oraz topologią i/lub optymalizacją kształtu w celu minimalizacji zużycia materiału. Dodatkowo, do istotnych zadań zespołu będzie należeć opracowywanie interfejsu dla cyfrowego narzędzia wspomagającego projektowanie – „parametryczna biblioteka” elementów oraz opracowanie wytycznych projektowych dla technologii 3DPC. Działania obejmują też współpracę przy weryfikacji koncepcji – realizację projektów prototypów oraz nadzór nad tworzeniem treści (na podstawie wyników badań) dla różnych docelowych odbiorców, jak np. interesariuszy ze środowiska akademickiego, ogółu społeczeństwa, prawodawców i podmiotów publicznych.

Analizowana technologia (3DPC) ma potencjał, żeby zrewolucjonizować branże architektury, inżynierii i budownictwa poprzez zmniejszenie wpływu na środowisko (minimalizacja zużycia materiałów, czasu budowy i odpadów) i umożliwienie swobody projektowania skomplikowanych geometrii, a także automatyzację procesu wytwarzania elementów budowlanych (zwiększenie wydajności pracy i bezpieczeństwa w AEC) – wyjaśnia dr inż. arch. Ewelina Gawell z Wydziału Architektury PW.

Projekt SCENE-B jest finansowany z programu Horizon – EIC Grants. Przedsięwzięciu lideruje Sintef Manufacturing z Norwegii, a w skład konsorcjum wchodzą także jednostki badawcze i firmy technologiczne z Polski, Norwegii i Finlandii. Zespół z PW tworzą specjaliści z Zakładu Architektury Środowiska Zamieszkania oraz Pracowni Projektowania Architektonicznego Wspomaganego Komputerem.

źródło: PW