Striatus
結構・構造・建構・構築 台灣建築雜誌2022年9月 Vol.324
926
2022-08-30
© ZHACODE、ETH BRG
Striatus是一座拱形、無加勁、無砂漿的砌體人行橋，由3D列印的混凝土塊構成。這座16x12米的人行橋在2021年威尼斯建築雙年展期間於Giardini della Marinaressa對外展出，是第一座結合建築工匠的傳統技術與先進的數位設計、製造技術的實驗性作品。
「Striatus」這個名字反映了它的結構邏輯和製造過程。結構整體為純受壓結構（funicular structure）。而混凝土的3D列印層，安排在正交於壓應力方向，建構出這座不需要額外加勁或粉飾「帶有條紋」（striated）的結構。
幾何形狀帶來的力學強度
Striatus橋為無鋼筋混凝土結構，透過幾何的形狀達到結構強度。混凝土和磚石相仿，都是抗壓性能優良的材料。在傳統石造的拱頂結構中，石材可以透過純壓力把荷重傳遞到支承上；相較之下，抗彎矩的傳統鋼筋混凝土的平梁和平板，需要在中性軸填充低度利用材料。透過設計結構的幾何，我們可以節省材料的使用，也可以採用強度較低、汙染較少的替代建材。
呼應基地條件，Striatus的橋面有數個分叉。其純壓結構的的形狀利用「推力網絡分析」（Thrust Network Analysis）取得（該分析方法原先是為砌體拱頂的結構評估而開發）。橋的新月形輪廓可以容納各式載重情境的堆力線（trust line，壓應力的合力中心線）。先進的離散元素模型（discrete element modelling）用來細微調整塊體的立體幾何，並檢查整體結構在極端荷載情況中或是支承差異沉陷時的穩定性。
地面上的鋼索提備橋拱的水平推力，易於拆卸的塊體之間，隔著合成橡膠墊，用以避免應力集中並調控界面的摩擦，功能類似傳統砌體結構中的鉛板或砂漿。本橋53個3D列印塊體是使用與主應力正交的非平行列印層所生產，這樣可以避免列印層之間的剪力。3D列印可以生產空心的構材，與切削成形或鑄造的方法相比，可以大量減少材料的使用量。
3D混凝土列印
3D混凝土列印還有一個在幕後的貢獻，它將智慧化高技術勞動者再次引入營建業中。數位製造與組裝技術，使得悠久工匠幾何加工知識，得以再為當代營建者所用。3D混凝土列印引入了新一代，人機共生（human-machine symbiosis）的匠藝經濟，迥異於大量浪費物力只為節省人力的二十世紀營建方式，3D列印等技術有望成為在環境、社會、文化和經濟等面向中永續的生產方式。
Striatus
地點：威尼斯
用途：橋梁
設 計
ZHACODE：Jianfei Chu, Vishu Bhooshan, Henry David Louth, Shajay
Bhooshan, Patrik Schumacher
ETH BRG：Tom Van Mele, Alessandro Dell’Endice, Philippe Block
結構工程
ETH BRG：Tom Van Mele, Alessandro Dell’Endice, Sam Bouten,
Philippe Block
製造設計
ETH BRG：Shajay Bhooshan, Alessandro Dell’Endice, Sam Bouten,
Chaoyu Du, Tom Van Mele
ZHACODE：Vishu Bhooshan, Philip Singer, Tommaso Casucci
3D混凝土列印
In3D：Johannes Megens, Georg Grasser, Sandro Sanin, Nikolas
Janitsch, Janos Mohacsi
混凝土材料開發
Holcim：Christian Blachier, Marjorie Chantin-Coquard, Helene
Lombois-Burger, Francis Steiner
LafargeHolcim Spain：Benito Carrion, Jose Manuel Arnau
裝配與施工
Bürgin Creations：Theo Bürgin, Semir Mächler, Calvin Graf
ETH BRG：Alessandro Dell’Endice, Tom Van Mele
後 勤
ETH BRG：Alessandro Dell’Endice, Tom Van Mele
Holcim Switzerland & Italy：Michele Alverdi
LafargeHolcim Spain：Ricardo de Pablos, José Luis Romero
其他合作夥伴
Ackermann GmbH（CNC timber formwork）
L2F Architettura（site measurements）
Pletscher（steel supports）
ZB Laser（lasercutting neoprene）
926
2022-08-30
相關好文推薦
SUGGEST
21061
2015-07-06
12378
2016-01-04
15857
2016-03-30
熱門首選
HOT
10686
8129
7474
9188
