Crédito:Lex Reiter
Con solo presionar un botón, Los investigadores de ETH tejen un tejido que sirve como elemento principal para dar forma a las cáscaras de hormigón curvas. Ahora han utilizado la nueva tecnología para crear una estructura de hormigón de cinco toneladas para una exposición en la Ciudad de México.
El corazón del armazón de hormigón curvo de cuatro metros de altura está tejido. El encofrado de la estructura es un textil sostenido por una red de cables de acero. El prototipo KnitCandela marca la primera aplicación en la que se utiliza esta tecnología a escala arquitectónica. La estructura es un homenaje al arquitecto hispano-mexicano Félix Candela (1910-1997) y una colaboración con Zaha Hadid Architects Computation and Design Group (ZHCODE), y Arquitectura extrapolada (R-Ex).
Un encofrado de 55 kilogramos para 5 toneladas de hormigón
La tecnología fue desarrollada en ETH Zurich. Siguiendo un patrón generado digitalmente, una máquina de tejer industrial produjo el encofrado del encofrado para la estructura de la carcasa:en 36 horas, tejió una forma completa, Tejido tridimensional de doble capa que consta de cuatro tiras largas. La capa inferior forma el techo visible, una superficie diseñada con un patrón de colores. La capa superior contiene manguitos para los cables del sistema de encofrado y bolsillos para globos simples, cuales, después de que toda la estructura esté revestida de hormigón, se convierten en espacios huecos que ayudan a ahorrar materiales y peso. Fabricar un encofrado para una estructura tan geométricamente compleja utilizando métodos convencionales costaría sustancialmente más tanto en tiempo como en material.
En el patio interior del museo, el encofrado tejido se tensó entre un marco delimitador temporal y se roció con una mezcla de cemento especialmente formulada. Esta capa inicial tenía solo unos pocos milímetros de grosor, pero suficiente para crear un molde rígido; una vez que se endureció, Se aplicó hormigón convencional reforzado con fibra.
Crédito:Lex Reiter
La tela de punto fue llevada a la Ciudad de México dentro de dos maletas, como equipaje facturado normal. El tejido pesa solo 25 kilogramos y la red de cable alrededor de 30. Tensa entre el marco delimitador, soportaron más de 5 toneladas de curvas de hormigón.
Tejer es la nueva impresión 3D
La tecnología detrás de KnitCandela fue desarrollada por Mariana Popescu y Lex Reiter como parte del proyecto de investigación del Centro Nacional de Competencia en Investigación (NCCR) en Fabricación Digital de Suiza. Mariana Popescu es estudiante de doctorado con Philippe Block, Catedrático de Arquitectura y Estructura en ETH Zurich, mientras el estudiante de doctorado Lex Reiter estudia con Robert Flatt, Catedrático de Química Física de Materiales de Construcción.
La investigación de Popescu muestra que el empleo de tejidos de punto en aplicaciones arquitectónicas reduce el material, trabajo y desperdicio, y simplifica el proceso de construcción de formas complejas. Matthias Rippmann, director de proyectos de KnitCandela e investigador senior del Block Research Group, dice:"Tomó solo cinco semanas desde el trabajo inicial hasta su finalización, mucho menos tiempo que si estuviéramos usando tecnología convencional".
KnitCandela también representa una evolución del sistema de encofrado flexible desarrollado para el techo HiLo:un doble curvado, estructura de hormigón de capa delgada que el Grupo de Investigación Block desarrolló para el edificio de investigación e innovación de Empa NEST en 2017. Para KnitCandela, los investigadores de ETH produjeron el caparazón tejido de una sola vez, mientras que el caparazón de HiLo estaba hecho de una red de cables de acero y un tejido cosido.
Popescu dice:"Tejer ofrece una ventaja clave de que ya no necesitamos crear formas tridimensionales ensamblando varias partes. Con el patrón de tejido correcto, podemos producir un encofrado flexible para todo tipo de estructuras de cáscara, bolsillos y canales con solo presionar un botón. "Para la industria de la construcción, La impresión 3D es un tema importante. Philippe Block dice que, hasta cierto punto, El método pionero de su grupo es una nueva forma de impresión 3D, "solo que no requiere un tipo de máquina completamente nuevo. Una máquina de tejer convencional funcionará bien".
