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圖片來(lái)自 2021 EPFL

洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的研究人員在正在翻新的建筑物的墻壁上建造了一條人行道。鋼筋混凝土砌塊在現(xiàn)場(chǎng)一塊一塊地鋸開(kāi)，然后重新組裝成一個(gè)預(yù)應(yīng)力拱。該項(xiàng)目標(biāo)志著混凝土首次以這種方式重新使用，旨在通過(guò)應(yīng)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，大幅減少建筑行業(yè)對(duì)環(huán)境的影響。

混凝土塊的提取。圖片來(lái)自 2021 EPFL

混凝土砌塊。圖片來(lái)自 2021 EPFL

EPFL終身助理教授、智能生活實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)探索實(shí)驗(yàn)室（SXL）負(fù)責(zé)人科倫丁·菲維特（Corentin Fivet）說(shuō)：“有許多擔(dān)憂(yōu)阻礙了混凝土的再利用。我們想證明這些擔(dān)憂(yōu)大多是沒(méi)有根據(jù)的，選擇用于再利用的混凝土砌塊與新砌塊一樣可靠和有用 ”。

人行天橋的建設(shè)。圖片來(lái)自 2021 EPFL

人行天橋的建設(shè)。圖片來(lái)自 2021 EPFL

多年來(lái)，Corentin Fivet一直在探索循環(huán)經(jīng)濟(jì)在建筑領(lǐng)域的潛力。他來(lái)自位于弗里堡智能生活實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)探索實(shí)驗(yàn)室 (SXL) 的團(tuán)隊(duì)解決了混凝土的再利用問(wèn)題。從最初打算拆除的墻壁上取下25個(gè)混凝土塊，建造一座跨度為10米的人行天橋。最終，項(xiàng)目工程師現(xiàn)在已經(jīng)完成了新結(jié)構(gòu)的負(fù)載測(cè)試。

人行天橋的建設(shè)。圖片來(lái)自 2021 EPFL

人行天橋的建設(shè)。圖片來(lái)自 2021 EPFL

Jan Brütting是SXL的一名博士畢業(yè)生，也是該項(xiàng)目的發(fā)起人，他與Maléna Bastien Masse一起致力于他的博士后研究，后者正在他自己的博士后框架內(nèi)繼續(xù)研究。再利用的做法強(qiáng)加了一個(gè)新的設(shè)計(jì)過(guò)程，通過(guò)選擇具有不同和部分受控屬性的給定組件的庫(kù)存來(lái)代替量身定制的制造。為了利用這種新的復(fù)雜性，SXL最近開(kāi)發(fā)了一種數(shù)字工具來(lái)自動(dòng)從庫(kù)存中選擇項(xiàng)目，同時(shí)最大限度地減少新結(jié)構(gòu)的環(huán)境足跡。

人行天橋的建設(shè)。圖片來(lái)自 2021 EPFL

實(shí)踐中的證明

在實(shí)踐中，再就業(yè)往往被視為一種額外的風(fēng)險(xiǎn)。然而，EPFL的科學(xué)家們只看到了優(yōu)勢(shì)。為了快速測(cè)試這個(gè)斷言，Gateway Prototype Project啟動(dòng)了?！拔覀兘o了自己兩個(gè)月的時(shí)間在該地區(qū)尋找一個(gè)源建筑以及一家愿意與我們合作的拆除公司，”Maléna Bastien Masse 解釋說(shuō)。Diamcoupe公司隨后表示有興趣參與該實(shí)驗(yàn)。對(duì)一座不到10年前建造的建筑物進(jìn)行改造，在他們看來(lái)，這是提取所需混凝土元素的理想機(jī)會(huì)?！八麄儽灰髮⑺槠彸烧_的尺寸，并在混凝土上鉆孔，因此收集了20厘米厚的磚塊用于建造人行橋。

圖片來(lái)自 2021 EPFL

他們?cè)诮涌p處添加砂漿可以消除零件的尺寸變化，這是再利用策略中固有的一個(gè)因素?！肮伴T(mén)非常適合重復(fù)使用這些混凝土砌塊，因?yàn)檫@種材料只受壓縮力的影響?！盝an Brütting說(shuō)。

圖片來(lái)自 2021 EPFL

開(kāi)拓新天地

這個(gè)原型得到了 ENAC創(chuàng)新種子基金的支持，為SXL實(shí)驗(yàn)室開(kāi)辟了一個(gè)肥沃的研究領(lǐng)域，該實(shí)驗(yàn)室在EPFL的自然、建筑和建筑環(huán)境學(xué)院注冊(cè)?！澳壳埃鹗康拇蟛糠纸ㄖ际怯没炷两ㄔ斓?。水泥生產(chǎn)占人類(lèi)活動(dòng)CO2排放量的 7%。此外，混凝土占拆除廢物的35%。當(dāng)這種材料的使用壽命結(jié)束時(shí)，充其量只能變成礫石或骨料以形成新的再生混凝土，這又需要大量的能量。相反，按原樣切割和再利用砌塊可以避免生產(chǎn)新水泥和消除惰性廢物。新的碳足跡不是零，而是大幅減少。

細(xì)節(jié)。圖片來(lái)自 2021 EPFL

Corentin Fivet解釋說(shuō)，過(guò)時(shí)混凝土的“降級(jí)循環(huán)”被推遲了。按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，目前處于鏈條末端的拆遷商正在成為新的原材料生產(chǎn)商。土木工程師建筑師，研究人員還對(duì)導(dǎo)致所構(gòu)建框架過(guò)時(shí)的原因以及有利于實(shí)施重復(fù)使用組件的建筑條件感興趣。

細(xì)節(jié)。圖片來(lái)自 2021 EPFL

呼吁業(yè)界

同時(shí)，EPFL研究人員呼吁業(yè)界采取行動(dòng)。

EPFL 結(jié)構(gòu)探索實(shí)驗(yàn)室的團(tuán)隊(duì)。圖片來(lái)自 2021 EPFL

Corentin Fivett強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“沒(méi)有像這座橋那樣碳足跡如此之低的新型混凝土橋。想象一下，所有過(guò)時(shí)的結(jié)構(gòu)混凝土都被分塊再利用，并取代了全球?qū)π禄炷恋牟糠中枨?！然后我們就可以真正?duì)我們必須面對(duì)的氣候緊急情況采取行動(dòng)。”