Pesquisadores de materiais do Block Research Group da ETH Zurich, juntamente com os arquitetos do supermanoeuvre, divulgaram um protótipo para um sistema de cobertura sinuosa ultra-fina de concreto, com uma espessura média de apenas 5 centímetros. Usando tecnologias de projeto e fabricação digitais, a equipe pôde calcular e construir uma estrutura de casca autoportante usando o material mínimo necessário. Isso foi facilitado através do uso de um novo sistema de concretagem consistindo em uma rede de cabos de aço e um tecido de polímero tensionado em uma estrutura de andaime reutilizável.
O protótipo abrange uma área de 120 metros quadrados com uma superfície de 160 metros quadrados. A análise estrutural calculou a espessura exata do material em toda a casca, com as espessuras variando entre 3 centímetros ao longo das bordas do telhado a 12 centimetros nas superfícies de suporte cruciais.
Os pesquisadores, trabalhando no âmbito do Block Research Group, acreditam que o sistema desenvolvido para o projeto possa ser adotado rapidamente no setor de construção, pois permite um menor custo de material e uma estruturação menos invasiva - durante a concretagem da cobertura. A área abaixo permaneceu desobstruída, permitindo que o trabalho de interior continuasse simultaneamente. Em um processo de pesquisa de quatro anos, a equipe também desenvolveu uma técnica de pulverização exclusiva que permite que o concreto seja viscoso o suficiente para aderir às fôrmas enquanto permanece líquido o suficiente para ser pulverizado através de um bocal.
Esta nova tecnologia de concretagem será utilizada pela primeira vez em uma obra para uma unidade residencial planejada sobre a cobertura chamada HiLo, construída sobre o laboratório NEST em Dübendorf, na Suíça. Este projeto integrará bobinas de isolamento e aquecimento e resfriamento sobre a camada interna de concreto, sobre o qual uma segunda camada de concreto será pulverizada. A superfície superior será então revestida com uma película de células fotovoltaicas para permitir que a residência seja positiva em termos energéticos.
"Nós mostramos que é possível construir uma interessante estrutura de concha em concreto fino utilizando fôrmas leves e flexíveis, demonstrando que estruturas complexas de concreto possam ser formadas sem desperdiçar grandes quantidades de material para a construção", diz o Prof. Block, coordenador do Block Research Group. "Como desenvolvemos o sistema e construímos o protótipo passo a passo com nossos parceiros da indústria, agora sabemos que nossa abordagem funcionará em uma obra tradicional".
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Projeto e engenharia: Block Research Group, ETH Zürich: Philippe Block, Tom Van Mele, Tomás Méndez Echenagucia, Andrew Liew, Ioannis Mirtsopoulos; supermanoeuvre: Dave Pigram, Iain Maxwell, Oliver Bennett; Bollinger+Grohmann; Mathematical and Physical Geodesy, ETH Zürich; Automatic Control Laboratory, ETH Zürich
Construção: Marti [empreireito geral]; Bürgin Creations [concreto]; Holcim Schweiz [desenvolvimento do concreto]; Doka [andaimes]
Fabricação: Jakob [cabos]; Bruno Lehmann [hastes + componentes da rede de cabos]; Blumer Lehmann [madeira]; Dafotech [apoios de aço + lajes]; Bieri [corte de tecido + costura]
Apoiadores: ETH Zürich; NCCR Digital Fabrication; Holcim Schweiz
Cliente: Empa
