Η σκάλα Cadenza είναι η πιο πρόσφατη συνεισφορά στο κτίριο NEST, ένα εργαστήριο για πειραματικές τεχνικές κατασκευής που το ETH Zurich μοιράζεται με άλλα ερευνητικά ινστιτούτα στην ελβετική πόλη Dübendorf.
Η σκάλα εγκαταστάθηκε μεταξύ των ορόφων στην τελευταία μονάδα του κτιρίου, που ονομάζεται STEP2, και διαθέτει 16 πανομοιότυπα προκατασκευασμένα σκαλοπάτια από σκυρόδεμα διατεταγμένα σε ελικοειδές σχήμα.
Τα σκαλοπάτια κατασκευάστηκαν όλα από το ίδιο τρισδιάστατο εκτυπωμένο καλούπι, δίνοντας λύση στο ζήτημα των απορριμμάτων που σχετίζονται με τον ξυλότυπο μιας χρήσης που χρησιμοποιείται συνήθως για τις κατασκευές από σκυρόδεμα, ενώ συγκρατούν το σχήμα τους με στεγνές συνδέσεις. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να αποσυναρμολογηθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν σε άλλο κτίριο, αντί να απορριφθούν στο τέλος της χρήσης τους.
Η ποσότητα του σκυροδέματος που χρησιμοποιήθηκε διατηρήθηκε επίσης στο ελάχιστο απαιτούμενο, γεγονός που προσθέτει στην ασυνήθιστη αισθητική της σκάλας με τις λεπτές μορφές.
Ο επικεφαλής του ETH Zurich Digital Building Technologies, Benjamin Dillenburger, δήλωσε ότι η σκάλα συμβόλιζε τα πλεονεκτήματα των ψηφιακών εργαλείων στην αρχιτεκτονική και τη μηχανική και ότι η λύση ήταν έτοιμη για χρήση σε μεμονωμένα κτιριακά έργα.
«Οι προσαρμοσμένες κατασκευές από σκυρόδεμα αποτελούν πρόκληση για τους συμβατικούς ξυλότυπους», δήλωσε ο Dillenburger. "Τα ψηφιακά πλαίσια σχεδίασης-παραγωγής με 3D εκτυπωμένο ξυλότυπο προσφέρουν τεράστια πλεονεκτήματα για την αρχιτεκτονική έκφραση, τη δομική απόδοση και την αποδοτικότητα του υλικού."
«Τα σκαλοπάτια έχουν πάχος μόνο 20 χιλιοστά και έχουν βελτιστοποιηθεί δομικά για δραστική μείωση του βάρους», συνέχισε ο ίδιος. "Η παραγωγή τους δημιουργεί περιορισμένα απόβλητα καθώς ένα ενιαίο σύνολο τρισδιάστατων εκτυπωμένων ξυλοτύπων επιτρέπει την παραγωγή όλων των σκαλοπατιών."
Τα καλούπια για τα σκαλοπάτια είναι 3D εκτυπωμένα από πλαστικό PET ενισχυμένο με ανθρακονήματα. Ενώ ορισμένοι μηχανικοί μπορεί να μπουν στον πειρασμό να εκτυπώσουν 3D τις σκάλες απευθείας από σκυρόδεμα, οι ερευνητές του έργου βλέπουν ένα πλεονέκτημα στην εκτύπωση του ξυλότυπου.
«Ένα συμπαγές, επαναχρησιμοποιήσιμο σύνολο τρισδιάστατων εκτυπωμένων ξυλοτύπων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για επανειλημμένα χύτευση πολλαπλών σκαλοπατιών», δήλωσε η βοηθός έρευνας Angela Yoo.
«Αυτό επιτρέπει τη συναρμολόγηση πολλαπλών σκαλοπατιών με ελάχιστη ποσότητα ψηφιακής κατασκευής, καθιστώντας την ιδανική λύση για παραγωγή κλίμακας».
Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει επίσης την ενσωμάτωση χαλύβδινων οπλισμών, πρόσθεσε η ίδια, η οποία είναι γενικά ασύμβατη με την τρισδιάστατη εκτύπωση καθώς οι ράβδοι εμποδίζουν την κατασκευή.
Η σκάλα Cadenza συναρμολογήθηκε εκτός του εργοταξίου και τοποθετήθηκε στο κτίριο NEST με γερανό, αν και η ETH Zurich λέει ότι μπορεί να συναρμολογηθεί χωρίς μηχανήματα βαρέως τύπου και να εγκατασταθεί σε στενούς χώρους, ακόμη και κατά τη διάρκεια μετασκευών.
Τα μεμονωμένα σκαλοπάτια είναι κατασκευασμένα από σκυρόδεμα εξαιρετικά υψηλής αντοχής, ενισχυμένο με ίνες χάλυβα και ζυγίζουν 45 κιλά – περίπου 60 τοις εκατό λιγότερο από ένα συμβατικό σκυρόδεμα. Η κατασκευή διαφορετικών σχεδίων είναι δυνατή χρησιμοποιώντας την ίδια υπολογιστική ροή εργασίας, η οποία αναπτύχθηκε με την ελβετική εταιρεία ROK Architects.
Η συναρμολόγηση διευκολύνεται από δύο στοιχεία: μια σειρά από συνδέσμους αλληλασφάλισης που τυπώνονται σε κάθε σκαλοπάτι για να συνδέονται μεταξύ τους με ακρίβεια, και ένα σύστημα τριών καλωδίων από κράμα χάλυβα που διατρέχουν τα σκαλοπάτια κατά μήκος της ράχης της σκάλα. Είναι ένα σύστημα μετά την τάση, επομένως η τάση εφαρμόζεται σε αυτές τις ράβδους μόνο όταν τα σκαλοπάτια έχουν τοποθετηθεί, μέσω της σύντομης εφαρμογής θερμότητας μέσω μιας γεννήτριας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τα σκαλιά αν συνδέονται σφιχτά στο κέντρο της σκάλας.
Η σκάλα ταιριάζει απόλυτα με την ευρύτερη λογική του κτιρίου NEST, το οποίο διευθύνεται από τα ελβετικά ερευνητικά ιδρύματα Empa και Eawag και άνοιξε το 2016. Αποτελείται από τρεις ανοιχτές πλατφόρμες στις οποίες μπορούν να εγκατασταθούν διαφορετικές μονάδες - όπως η μονάδα STEP2 - για περιορισμένο χρονικό διάστημα, με τη δυνατότητα να αποσυναρμολογηθούν μόλις ολοκληρωθεί ο σκοπός τους.
Πηγή: Dezeen
