Cet Ultra

Les chercheurs en matériaux du Block Research Group de l'ETH Zurich, en collaboration avec les architectes Supermanoeuvre, ont révélé un prototype de système de toiture en béton ultra fin et sinueux d'une épaisseur moyenne de seulement 5 centimètres. Grâce aux technologies de conception et de fabrication numériques, l’équipe a pu calculer et construire une structure de coque autoportante en utilisant le minimum de matériaux nécessaires. Cela a été facilité grâce à l'utilisation d'un nouveau système de coffrage composé d'un réseau de câbles en acier et d'un tissu polymère tendu pour former une structure d'échafaudage réutilisable.

Le prototype couvre une superficie de 120 mètres carrés avec une superficie de 160 mètres carrés. L'analyse structurelle a calculé l'épaisseur exacte du matériau sur toute la coque, avec une épaisseur variant entre 3 centimètres le long des bords du toit et 12 centimètres au niveau des surfaces de support cruciales.

Les chercheurs, travaillant sous la direction du Block Research Group, pensent que le système unique de coffrage en acier développé pour le projet pourrait être rapidement adopté dans l'industrie de la construction car il permet de réduire le coût des matériaux et une structure moins invasive – lors du bétonnage du toit, le La zone située en dessous est restée dégagée, permettant aux travaux intérieurs de se poursuivre simultanément. Au cours d'un processus de recherche de quatre ans, l'équipe a également développé une technique de pulvérisation exclusive qui permet au béton d'être suffisamment visqueux pour adhérer au coffrage tout en restant suffisamment liquide pour être pulvérisé. à travers une buse.

Cette nouvelle technologie de coffrage sera utilisée pour la première fois dans un projet réel dans une unité résidentielle sur le toit appelée HiLo, construite au-dessus du laboratoire vivant NEST à Dübendorf, en Suisse. Ce projet intégrera une isolation ainsi que des serpentins de chauffage et de refroidissement au-dessus de la couche de béton intérieure, sur laquelle une deuxième couche de béton sera pulvérisée. La surface supérieure sera ensuite habillée de cellules photovoltaïques en couches minces pour permettre à la résidence d'être à énergie positive.

"Nous avons montré qu'il est possible de construire une structure en béton mince et intéressante à l'aide d'un coffrage léger et flexible, démontrant ainsi que des structures en béton complexes peuvent être formées sans gaspiller de grandes quantités de matériaux pour leur construction", explique le professeur Block, leader de Groupe de recherche sur les blocs. « Comme nous avons développé le système et construit le prototype étape par étape avec nos partenaires industriels, nous savons désormais que notre approche fonctionnera sur le chantier de construction NEST. »

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Conception et ingénierie : Groupe de recherche Block, ETH Zürich : Philippe Block, Tom Van Mele, Tomás Méndez Echenagucia, Andrew Liew, Ioannis Mirtsopoulos ; supermanœuvre : Dave Pigram, Iain Maxwell, Oliver Bennett ; Bollinger+Grohmann ; Géodésie mathématique et physique, ETH Zürich ; Laboratoire de contrôle automatique, ETH Zürich

Construction: Marti [entrepreneur général]; Bürgin Créations [travaux en béton]; Holcim Suisse [développement béton]; Doka [échafaudage]

Fabrication: Jakob [câbles] ; Bruno Lehmann [tiges + composants de réseau de câbles]; Blumer Lehmann [bois]; Dafotech [supports + plaques en acier]; Bieri [coupe de tissu + couture]

Commanditaires : EPFZ; Fabrication numérique du PRN ; Holcim Suisse

Client:Mais