미니매스는 3D이다

Andy Coward는 새로운 종류의 미니멀리스트 하이브리드 빔을 디자인합니다.

캐서린 마틴코(Katherine Martinko)는 지속 가능한 삶의 전문가입니다. 그녀는 토론토 대학교에서 영문학과 역사학 학위를 취득했습니다.

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나는 3D 프린팅 건물을 문제를 찾는 솔루션이라고 불렀습니다. 3D 프린팅 주택에 대한 최근 게시물에서 건축 기술 전문가 벨린다 카(Belinda Carr)는 "이것은 정말 새로운 산업이고 많은 연구와 혁신이 진행되고 있어 참여하기에 매우 흥미로운 산업"이라고 반박했습니다.

호주의 Philip Oldfield 교수로부터 실제로 문제에 대한 해결책인 3D 프린팅 콘크리트 빔인 Minimass에 대해 배웠을 때 그녀의 말이 옳았다는 것이 매우 짧은 시간에 입증되었습니다. Net Zero Projects Limited의 Andy Coward가 디자인했습니다. 그는 케임브리지 대학교에서 토목 및 구조 공학 1급 학위를 취득했으며 설계 및 건설 분야에서 15년 이상의 경력을 보유하고 있습니다. Minimass를 발명하기 전에는 코펜하겐의 Bjarke Ingels Group에서 엔지니어링 이사로, 런던의 Foster + Partners에서 제휴 파트너로 고위직을 역임했습니다.

그는 Treehugger에게 "내 작업은 3D 프린팅의 잠재력이 낭비될 수 있다는 좌절감에서 탄생했습니다. 그래서 저는 이 기술을 스마트하게 사용하는 방법을 생각해내려고 스스로 도전했습니다."라고 말합니다.

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철근 콘크리트는 모래와 골재를 섞어 콘크리트를 만드는 시멘트를 만드는 데 필요한 화학적 성질과 열로 인해 탄소 발자국이 큽니다. 콘크리트는 압축력이 뛰어나 보의 상단에서 발생합니다. 빔 하단의 강철 보강재가 인장 상태에 있습니다.

중앙에 있는 대부분의 콘크리트는 보의 상단과 하단 사이에 필요한 거리를 제공하는 것 이상의 역할을 합니다. 이것이 바로 매년 스웨덴 와플 데이가 되면 콘크리트를 최대한 제거하고 길이가 긴 와플 슬래브에 매우 기대가 되는 이유입니다. 안타깝게도 그들은 너무 노동집약적이기 때문에 인기를 잃었습니다.

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Coward가 이룬 매우 놀라운 일은 필요한 거푸집 공사의 복잡성으로 인해 기존 방식으로는 제작할 수 없지만 3D 프린터에서 쉽게 제작할 수 있는 빔을 설계했다는 것입니다. 그는 압축을 위해 상단에 콘크리트 덩어리를 갖고, 웹 역할을 하고 압축 시 상단을 하단에서 분리하기 위한 콘크리트 삼각형을 가지고 있으며, 바닥으로 기존의 인장 보강 대신 포스트텐션 케이블을 사용했습니다.

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필요한 콘크리트 양이 78% 감소했을 뿐만 아니라 철근 보강도 70% 감소했습니다. 물론 3D 프린팅을 사용하면 거푸집 공사가 필요 없어 상당한 비용 절감이 가능합니다. Coward는 또한 "3D 프린팅의 새로운 기술은 기존 수단보다 훨씬 적은 비용으로 이러한 빔을 제작할 수 있게 함으로써 이 디자인의 잠재력을 열어준다"고 주장합니다.

MOSSOT / 위키미디어 공용 / CC BY-SA 4.0

Coward는 이것이 프랑스의 Michel Virlogeux의 Pont du Truc de la Fare와 같이 콘크리트와 강철이 혼합된 교량에서 볼 수 있는 것과 동일한 원리라고 지적합니다.

놀라운 점은 전 세계 이산화탄소(CO2) 배출량의 7% 이상을 차지하는 콘크리트와 CO2 배출량의 최대 9%를 차지하는 강철에 대한 필요성이 급격히 줄어든다는 점입니다. 그런데 그런 광선을 어디에 사용할까요? Coward는 Treehugger에게 다음과 같이 말합니다.

Prakash Patel 사진

이것은 매우 흥미로운 점입니다. 교차 적층 목재(CLT) 슬래브는 양방향입니다. 즉, 보 없이 기둥에서 지지할 수 있지만 대략 6미터 또는 20피트로 제한됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 많은 디자이너들은 최근 버지니아 주 Charlottesville에 있는 William McDonough + Partners의 Apex Plaza에서 보여준 것처럼 접착제 적층 목재로 만든 목재 빔을 사용합니다. 이것들은 그 안에 많은 나무가 들어 있는 커다란 경적 소리를 내는 들보였습니다. 목재는 기존 콘크리트 건축에 비해 탄소 배출량이 매우 적지만 여전히 영향을 미칩니다.

에드 리브

이것이 바로 대형 목재의 대가인 Waugh Thistleton이 6 Orsman Road 프로젝트에 하이브리드 강철 빔을 사용한 이유 중 하나입니다. 그들은 더 긴 경간을 갖고 구멍으로 가득 찬 빔을 뚫고 그 아래가 아닌 빔을 통해 서비스를 실행할 수 있었습니다.