Электростанция на крыше дома

Исследователи из ETH в Цюрихе разработали такой тип крыши, которая эффективно генерирует электричество.

Самонесущая, двукратно изогнутая крыша имеет несколько слоев: нагревательные и охлаждающие катушки, изоляция, установлена поверх внутреннего бетонного слоя и второй, внешний слой бетонной сэндвич-структуры охватывает крышу, на которую строители устанавливают тонкопленочные фотогальванические элементы.

Такая кровля сможет продуцировать солнечную энергию благодаря технологии и адаптивному солнечному фасаду. Дом с такой крышей, как ожидается, будет вырабатывать больше энергии, чем потреблять.

Команда Block в течение шести месяцев построила прототип в Лаборатории роботизированного производства ETH в Цюрихе. Его высота составляла 7,5 м, площадь поверхности – 160 м 2. Толщина бетона имела среднюю толщину 5 см, изменяющуюся между 3 см по краям крыши и до 12 см на опорных поверхностях.

В случае нестандартных форм кровли используют опалубку из материалов, которые не подлежат повторной переработке (это и древесина, и пенобетон). В этом же случае разработчики пошли иным путем и использовали сеть из стальных тросов, которые были растянуты в многоразовую

конструкцию лесов. Эта сеть поддерживала полимерный текстиль, который в совокупности функционировал как опалубка для бетона. Этот шаг был предпринят по двум причинам – во-первых, в целях экономии, потому что разработчикам удалось сэкономить на материалах, тем самым уменьшим бюджет проекта, во-вторых, это дало возможность получить решение для совсем нового вида дизайна.

Полученый кабельный скелет, предназначен для получения желаемой формы под весом влажного бетона, благодаря методу расчета, разработанному группой Block Researcher Group и их сотрудниками в области цифровой обработки, выдерживал всю нагрузку. Эти алгоритмы гарантируют правильное распределение сил между отдельными стальными тросами и крышей. Таким образом, вся конструкция весом в 800 кг (кабельная сетка весом в 500 кг и  текстильная – в 300 кг), поддерживала 20 тонн влажного бетона.

Весомым преимуществом такого решения было и то, что вовремя бетонирования крыши, площадь под ней остается доступной и беспрепятственной и внутренние строительные работы могут вестись параллельно с изготовлением кровли.

Эксперты из Bürgin Creations и Marti распыляли бетон методом, разработанным специально для этой цели, гарантируя, что текстиль может выдерживать давление в любое время. Ученые определили правильную бетонную смесь, которая должна была быть достаточно жидкой, чтобы распылятся, но в то же время и достаточно вязкой, чтобы не вытекать даже в местах, где опалубка вертикальна.

Некоторые компоненты конструкции крыши можно использовать повторно. Кабельная сеть может быть демонтирована в несколько частей и использоваться вновь.

Весь процесс от самого начала до постройки прототипа занял четыре года. Но разработчики говорят, что уже следующая крыша в здании NEST может быть построена за восемь-десять недель. В следующем году планируется реализация проекта NEST, и такая крыша будет частью жилого дома, названного HiLo.

 


Комментарии:

No Comments

Post a Comment