Διαμορφωμένος από πυκνό πλέγμα άνθρακα και σκυρόδεμα, ο κύβος θα αποτελείται από δύο κύρια στοιχεία.
Η Henn, ένα αρχιτεκτονικό γραφείο που εδρεύει στη Γερμανία, παρουσίασε πρόσφατα την ιδέα για το πρώτο κτίριο στον κόσμο κατασκευασμένο από σκυρόδεμα οπλισμένο με άνθρακα, σε στενή συνεργασία με ερευνητές του Τεχνικού Πανεπιστημίου της Δρέσδης (TUD). Ο λεγόμενος κύβος θα λειτουργήσει κυρίως ως εκθεσιακός χώρος και ερευνητική εγκατάσταση για τους φοιτητές του πανεπιστημίου, ενώ θα στεγάσει επίσης μια αίθουσα διδασκαλίας και μια μικρή κουζίνα. Διαμορφωμένος από το πυκνό πλέγμα άνθρακα και το χυτό σκυρόδεμα, ο κύβος θα αποτελείται από δύο κύρια στοιχεία, ένα προκατασκευασμένο κουτί που θα αποτελεί το δάπεδο και τους τοίχους και μια διπλά καμπυλωτή οροφή, στριμμένη από το εύκαμπτο ενισχυμένο με άνθρακα σκυρόδεμα.
Ο κύβος θα λειτουργήσει ως κεντρικός κόμβος για τους φοιτητές του πανεπιστημίου, όπου θα μπορούν να συγκεντρώνονται για έρευνα και μάθηση. Οι ερευνητές του TUD ερευνούν τη λειτουργικότητα του σκυροδέματος ενισχυμένου με άνθρακα από το 1998. Τώρα, σε συνεργασία με την Henn Architekten, το νεοαναπτυγμένο δομικό υλικό από σκυρόδεμα μπορεί να δοκιμαστεί. Το ενισχυμένο με άνθρακα σκυρόδεμα αντικαθιστά ουσιαστικά τον ατσάλινο οπλισμό με ίνες άνθρακα για να διατηρήσει τη βιομηχανική αντοχή του σκυροδέματος, μειώνοντας παράλληλα την ποσότητα σκυροδέματος που χρησιμοποιείται για την κατασκευή.
Ο Henn περιγράφει: “Το ανθρακούχο σκυρόδεμα θα μπορούσε να συμβάλει σε πιο ευέλικτες και με εξοικονόμηση πόρων κατασκευαστικές διαδικασίες και η μετάβαση στο ανθρακούχο σκυρόδεμα θα μπορούσε να μειώσει τις εκπομπές CO2 από την κατασκευή έως και κατά 50%”. Το σύνθετο σκυρόδεμα άνθρακα αναπτύσσεται μέσω μιας διαδικασίας θερμικής διάσπασης που ονομάζεται πυρόλυση, η οποία συνδέει τις ίνες άνθρακα μεταξύ τους για την παραγωγή νήματος ινών άνθρακα, το οποίο δημιουργεί ένα πυκνό πλέγμα που ενώνει και ενισχύει το σκυρόδεμα. Η αφαίρεση του χαλύβδινου οπλισμού καθιστά το ενισχυμένο με άνθρακα σκυρόδεμα τέσσερις φορές ελαφρύτερο από το παραδοσιακό δομικό υλικό σκυρόδεμα. Το οπλισμένο με άνθρακα σκυρόδεμα διαρκεί επίσης περισσότερο, καθώς το πλέγμα άνθρακα είναι ανθεκτικό στη σκουριά και η τεχνική του σύνθεση αποφεύγει εγγενώς την απειλή της οξείδωσης. Στο εσωτερικό του, ο κύβος στεγάζει μια ενιαία αίθουσα διδασκαλίας, ερευνητικές εγκαταστάσεις, έναν εκθεσιακό χώρο και μια μικρή κουζίνα.
Η ενιαία μονάδα από ανθρακομπετόν αποδεικνύει την ευελιξία και την προσαρμοστικότητα του δομικού υλικού κατά τα στάδια ανάπτυξης του κτιρίου. “Το πλεονέκτημα είναι ότι μπορείτε να κάνετε το σκυρόδεμα πολύ λεπτότερο, ενώ παράλληλα μπορεί να φέρει μεγάλα φορτία, οπότε μπορείτε να σχεδιάσετε εντελώς διαφορετικά σχήματα. Υπάρχουν ορισμένα ερευνητικά παραδείγματα εξαιρετικά λεπτών δομικών στοιχείων από σκυρόδεμα ή πάγκων ή οπλισμών. Ο στόχος είναι να ξεφύγουμε από τις τεράστιες ποσότητες σκυροδέματος που χρησιμοποιούνται σήμερα”.
Η τελική μορφή του κύβου συγχωνεύει τις οροφές και τους τοίχους του σε μια ενιαία μονάδα, όπως εξηγεί ο Henn: “Ο σχεδιασμός επανερμηνεύει την υφασμάτινη φύση των ινών άνθρακα μέσω της ρευστής συγχώνευσης οροφής και τοίχων σε μια ενιαία μορφή, υποδηλώνοντας μια μελλοντική αρχιτεκτονική όπου ο περιβαλλοντικά συνειδητός σχεδιασμός συνδυάζεται με την τυπική ελευθερία και τη ριζική επανεξέταση των πιο βασικών αρχιτεκτονικών στοιχείων. Ο τοίχος και η οροφή δεν είναι πλέον ξεχωριστά στοιχεία, αλλά συγχωνεύονται λειτουργικά το ένα με το άλλο ως οργανική συνέχεια”. Η εγκατάλειψη της ακαμψίας του χαλύβδινου οπλισμού για πιο ευπροσάρμοστο δομικό υλικό, όπως το σκυρόδεμα ενισχυμένο με άνθρακα, επιτρέπει στους αρχιτέκτονες να σχεδιάζουν κατασκευές σε νέα σχήματα και με λιγότερες δομικές παραμέτρους. Επιπλέον, η ελαφριά φύση του σκυροδέματος οπλισμένου με άνθρακα σημαίνει ότι χρησιμοποιούνται λιγότερα δομικά υλικά και λιγότερες εκπομπές CO2 που εκλύονται κατά την κατασκευή.
Σχεδιαστής: Henn Architekten και το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Δρέσδης
Πηγή: Yanko Design