EPFL開發(fā)的新軟件可以幫助建筑師設(shè)計(jì)包含新的和可重復(fù)使用的組件的建筑結(jié)構(gòu)，從而降低其對(duì)環(huán)境的影響。在建筑行業(yè)是世界上污染最嚴(yán)重的行業(yè)中：在發(fā)達(dá)國(guó)家，它占了二氧化碳的大約40%，2排放量。它消耗了全部資源的一半，并產(chǎn)生了大約三分之一的廢物。結(jié)果，為了遵守國(guó)際條約和聯(lián)合國(guó)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，該行業(yè)被迫采取大膽的步驟來(lái)減少其環(huán)境足跡。“我們需要盡快減輕這種影響，”剛剛完成博士學(xué)位的JanBrütting說。由弗里堡Smart Living Lab的Corentin Fivet領(lǐng)導(dǎo)的EPFL結(jié)構(gòu)Xploration實(shí)驗(yàn)室(SXL)。“實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的一種方法是系統(tǒng)地實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)原理。”

在設(shè)計(jì)建筑物時(shí)，Brütting鼓勵(lì)公司，結(jié)構(gòu)工程師和建筑師將其設(shè)計(jì)基于以前使用的組件，而不用對(duì)其進(jìn)行重新處理，而不是使用新的組件，甚至不通過熔化并將其鑄造成新的形狀來(lái)回收現(xiàn)有的金屬零件。這是有道理的，因?yàn)橐呀?jīng)證明了這些組件的可靠性和技術(shù)特性。他說：“這意味著我們需要改變到目前為止所學(xué)到的一切。” 然而，建筑行業(yè)缺乏為此所需的工具。在過去的四年中，Brütting一直在開發(fā)軟件應(yīng)用程序使用戶能夠在進(jìn)行生命周期評(píng)估的同時(shí)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。它旨在重用鋼梁，柱和鋼筋，但也可以使用其他材料，例如木材和混凝土。

一系列功能

它是這樣工作的：設(shè)計(jì)或修改結(jié)構(gòu)的工程師或建筑師將其總體特征輸入到程序中，并對(duì)可重復(fù)使用的二手組件進(jìn)行了描述。然后，該軟件會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行初始優(yōu)化，以便使用盡可能少的材料。接下來(lái)，這是該計(jì)劃的創(chuàng)新之一，它為設(shè)計(jì)師提供了滿足各種可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的替代形式。例如，它改變了結(jié)構(gòu)的布局，并從現(xiàn)有庫(kù)存中最佳地選擇和定位了元素，以進(jìn)一步減少結(jié)構(gòu)的碳足跡，它限制了新切割的數(shù)量，并使零件數(shù)量保持在最低水平。

該軟件還可以識(shí)別新組件和可回收組件的最佳組合，從而將結(jié)構(gòu)的碳足跡降至最低。因此，設(shè)計(jì)人員可以為項(xiàng)目選擇和調(diào)整最合適的解決方案。Brütting已根據(jù)從被拆除的瑞士建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施中回收的材料測(cè)試了他在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。

最后，他的工作提供了基準(zhǔn)值，使用戶能夠驗(yàn)證在新建筑物中重復(fù)使用建筑材料可以使溫室氣體排放減少多達(dá)60%，盡管結(jié)構(gòu)的質(zhì)量增加了40%。

一個(gè)急需的數(shù)據(jù)庫(kù)

對(duì)于Brütting而言，創(chuàng)建瑞士乃至整個(gè)歐洲范圍內(nèi)的可重復(fù)使用元素的數(shù)據(jù)庫(kù)將使有效實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)成為可能。理想情況下，他的軟件將能夠訪問它，從而為設(shè)計(jì)人員提供了多種組件供您選擇，從而減輕了對(duì)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的限制。他說：“這種類型的數(shù)據(jù)庫(kù)目前正在開發(fā)中。” 盡管毫無(wú)疑問，重用仍然有光明的前景，他無(wú)疑。“自從我從2016年開始發(fā)表論文以來(lái)，我肯定已經(jīng)觀察到有關(guān)建筑行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的科學(xué)出版物數(shù)量有所增加，并且歐盟政策正在支持越來(lái)越多的研究項(xiàng)目來(lái)促進(jìn)這一發(fā)展。最近，聯(lián)邦辦公室環(huán)境部門甚至發(fā)布了有關(guān)重復(fù)使用的報(bào)告。”

JanBrütting在重用方面的原始貢獻(xiàn)受到了從業(yè)人員和研究人員的好評(píng)。去年，他被國(guó)際殼與空間結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)授予了Hangai獎(jiǎng)。

模塊化結(jié)構(gòu)

布魯特(Brütting)對(duì)土木工程同樣熱衷于建筑，他還對(duì)該軟件進(jìn)行了編程，以基于線性梁和球形連接器設(shè)計(jì)臨時(shí)的特定于事件的結(jié)構(gòu)。這個(gè)概念類似于MERO系統(tǒng)或USM的模塊化家具，但有一個(gè)很大的區(qū)別：“我們的解決方案提供了比當(dāng)前模塊化建筑系統(tǒng)更多的設(shè)計(jì)選擇，”Brütting說。“這對(duì)專門從事材料再利用的公司可能很感興趣。”