苏黎世联邦理工学院推出采用 3D 打印模具的创新型可重复使用混凝土楼梯

苏黎世联邦理工学院与 ROK Architects 合作，通过 Cadenza 混凝土楼梯引入了一种节省材料和循环施工的新方法。该楼梯安装在瑞士杜本多夫的 NEST 大楼内，展示了一种新颖的制造方法，可最大限度地减少浪费并允许未来再利用，体现了可持续性和建筑创新的原则。

可重复使用、减少浪费的设计

Cadenza 楼梯是实验性 NEST 建筑的一部分，具有 16 个预制混凝土台阶，呈圆滑的螺旋形排列。这些步骤都是使用由碳纤维增强 PET 塑料制成的单个 3D 打印模具生产的，与传统的一次性混凝土模板相比，可显著减少浪费。可重复使用的模具确保可以有效地创建多个步骤，而无需额外的制造过程。

这些台阶只有 20 毫米厚，由超高强度的钢纤维增强混凝土制成。由于采用了先进的材料优化技术，每个台阶的重量仅为 45 公斤，比传统的混凝土台阶轻 60%。

实现精度和性能的数字工具

该项目由苏黎世联邦理工学院数字建筑技术小组负责人 Benjamin Dillenburger 领导，利用数字设计到生产框架来实现高精度和材料效率。“数字工具为定制的混凝土结构提供了显著的优势，”Dillenburger 说。“这种方法减少了浪费，提高了结构性能，同时允许建筑表达。”
由苏黎世联邦理工学院和 ROK Architects 开发的计算工作流程使楼梯能够在场外组装并安装在狭小的空间内，而无需重型机械，使其成为改造和其他受限环境的理想解决方案。

可持续和循环建筑

Cadenza 楼梯的设计考虑了循环性。它的台阶使用干式连接固定到位，使其能够轻松拆卸并在未来的项目中重复使用。楼梯还配备了一个使用记忆钢的后张系统，该系统通过加热激活以将台阶紧紧地固定在一起。这种创新系统节省了空间并简化了安装，同时还确保了结构可以拆卸以供重复使用。

将钢筋纳入混凝土台阶通常是 3D 打印的挑战，这进一步提高了楼梯的耐用性和长期可持续性。该项目中使用的超高强度混凝土预计具有较长的使用寿命，通过抵消通常与混凝土生产相关的高碳排放量来促进可持续发展。

突破建筑技术的界限

Cadenza 楼梯是苏黎世联邦理工学院在 NEST 大楼中不断探索尖端建筑技术的一部分。以前的项目包括带有 3D 打印通风管道和机器人木结构方法的 HiRes 混凝土板天花板。
随着建筑行业的不断发展，苏黎世联邦理工学院的 Cadenza 楼梯展示了如何利用 3D 打印和数字工具来减少浪费、增强可持续性并突破建筑设计的界限。