کاهش بتن در ساختمان ها برای کربن زدایی ساخت و ساز

30 مارس 2022 – توسط دانشگاه کمبریج -دکتر جان اور از تیم ACORN نمونه اولیه کف پوسته نازک را به نمایش می گذارد. اعتبار: دانشگاه کمبریج

پروژه Automating Concrete Construction (ACORN)، که هدف آن تغییر روش استفاده از بتن در ساختمان ها برای کربن زدایی ساخت و سازها است، در مجله RIBA، منتشر شده توسط موسسه سلطنتی معماران بریتانیا، در مقاله ای با عنوان “دال کف طاق دار نازک می تواند بریده شود. کربن را 60 درصد مجسم کرد.”

ACORN که با همکاری دانشگاه‌های Bath، Cambridge و Dundee انجام می‌شود و همچنین شامل تعداد فزاینده‌ای از شرکای صنعتی است، با بازنگری در نحوه استفاده از بتن در ساختمان‌ها به کربن زدایی ساخت‌وساز کمک می‌کند. این پروژه یک فرهنگ صنعتی جدید را برای بهبود پایداری و بهره وری کل زندگی هدایت می کند و با حذف ضایعات و کاهش انتشار کربن مرتبط با استفاده سنتی از بتن در ساخت و ساز، در راستای اهداف ساخت و ساز 2025 عمل می کند.

دکتر پل شپرد، محقق اصلی ACORN در دانشگاه باث، گفت: “این پروژه سه ساله به طور رسمی در ماه آینده به پایان می رسد. ما تحقیقات واقعاً هیجان انگیزی را انجام داده ایم که در ساخت یک دستگاه اندازه کامل به اوج خود رسیده است. ساختمان نمایشی در آزمایشگاه مرکز تحقیقاتی ملی کمبریج برای سنجش زیرساخت (NRFIS)، که محقق مرکز زیرساخت‌های هوشمند و ساخت‌وساز ما (CSIC) برای آن صرفه‌جویی 60 درصدی در کربن را در مقایسه با معادل دال‌های مسطح سنتی محاسبه کرده است. 27 حامی صنعت، تیم اکنون مشتاقانه منتظر نتایج درخواست ما برای تامین مالی بعدی است تا بتوانیم این نوآوری ها را به سمت پذیرش صنعت در مقیاس بزرگ سوق دهیم.”

سبک طاق‌دار ساخته شده توسط ربات از 75 درصد بتن کمتری نسبت به کف دال‌های سنتی استفاده می‌کند و ویژگی‌های آن در RIBA Journal در مقاله‌ای که مهندسی پشت پروژه و این احتمال را توضیح می‌دهد که رویکرد ACORN می‌تواند راز باز کردن قفل ساختمان‌های صفر خالص باشد، را توضیح می‌دهد.

“موفقیت پروژه ACORN اهمیت بازنگری در نحوه استفاده از بتن را روشن می کند – با توسعه تکنیک های اتوماسیون جدید برای ساخت که به فرآیند طراحی کمک می کند، ما موارد قابل توجهی را که برای ساخت و ساز وجود دارد برای کاهش چشمگیر انتشار کربن با کاهش تقاضا نشان می دهیم. برای مصرف سیمان. همکاری‌های ما در محاسبات، مهندسی سازه، بهینه‌سازی و رباتیک برای این پیشرفت حیاتی بوده است.”

در بازنگری در نحوه استفاده از بتن در ساختمان‌ها، ACORN فرآیندهای تولید خارج از محل، رباتیک مقرون‌به‌صرفه و محیطی بسیار خودکار و کنترل‌شده با کیفیت را ترکیب می‌کند تا به طراحی بتن خارج از ساخت و ساز کمک کند – فقط در جایی که بتن مورد نیاز است استفاده می‌کند. رویکرد سنتی برای پیش ریخته گری دال های بتنی منشوری شکل از زمان رومیان تغییر نکرده است و در حالی که این روش نتایج بسیار تکرارپذیری را ارائه می دهد، باعث ایجاد ضایعات می شود و از نظر کربن کارآمد نیست. رویکردهای جدید برای استفاده و ساخت بتن مورد نیاز است و ارزش آنها برای تشویق تغییر فرهنگ در صنعت ساخت و ساز و پذیرش در مقیاس ثابت شده است.

 شپرد گفت :دستیابی به اهداف خالص صفر که اخیراً در کنفرانس COP26 تصویب شد، نیازمند تغییرات قابل توجهی در صنعت ساخت و ساز است که مسئول حدود نیمی از مجموع انتشار گازهای گلخانه ای در بریتانیا است. از آنجایی که بتن پس از آب، پرمصرف ترین ماده جهان است و تولید آن به آن کمک می کند. بیش از 7 درصد از انتشار جهانی CO2، ساده ترین راه برای ساخت و ساز برای شروع سفر به صفر خالص، استفاده کمتر از بتن است. این نیروی محرکه پشت این پروژه بوده است، که امیدواریم بتواند تفاوت عمده ای در تأثیرات آن ایجاد کند.

ACORN همچنین توسط کاتالوگ داستان ساخت و ساز تغییر شکل دهنده UKRI به نمایش گذاشته می شود که نوری را بر نوآوری هایی که در حال تغییر ساخت و ساز بریتانیا هستند منعکس میکند.

ACORN Stronger Story مشکلی را بیان می کند که ACORN قصد دارد بر آن غلبه کند: “تولید و استفاده از بتن یکی از بزرگترین منابع انتشار کربن در جهان است. بدتر از آن این است که نیمی از بتن مورد استفاده در ساختمان ها غیر ضروری است. بتن اغلب مورد استفاده قرار می گیرد زیرا می توان آن را به تیرها، ستون ها و دال های کف با ساخت آسان تبدیل کرد. اما اگرچه ساختن این منشورها آسان است، ساختن با آنها ناکارآمد است، ضایعات ایجاد می کند و محرک اصلی کربن تجسم یافته در ساخت و ساز است.