Naukowcy z Politechniki Warszawskiej wraz partnerami z Norwegii i Finlandii opracowują technologię przyrostowego wytwarzania (AM) z betonu zbrojonego włóknami aluminiowymi. W ramach projektu „Sustainable Concrete Freeforming for the New European Bauhaus” (SCENE-B) zaplanowano m.in. opracowanie zrównoważonego środowiskowo materiału, adekwatnych technologii wytwarzania przyrostowego oraz zautomatyzowanych metodyk projektowych.
Beton, ze względu na swoją trwałość, wytrzymałość i wygodę użytkowania, jest jednym z najczęściej używanych materiałów budowlanych na świecie. Tradycyjne materiały i metody budowlane odpowiadają za około 40% globalnych emisji CO₂, przy czym to właśnie beton ma w nich największy udział. Pełny potencjał zrównoważonej technologii betonu nie został jeszcze zbadany. Tę lukę ma wypełnić projekt SCENE-B.
Zakłada on zdefiniowanie pola możliwych, optymalnych zastosowań technologii druku 3D z użyciem betonu zbrojonego aluminium na potrzeby współczesnego mieszkalnictwa wielorodzinnego w Europie, z uwzględnieniem założeń NEB (New European Bauhaus).
Główne zadania naukowców i badaczy z PW dotyczą wybranych aspektów projektowania architektonicznego. Zakres prac jest szeroki. Zaczyna się od analizy SWOT druku betonu w budynkach mieszkalnych i wyboru przypadków badawczych (w ramach typologii mieszkaniowej), rozpoznawania elementów i konstrukcji budowlanych najbardziej predestynowanych do stosowania betonu (uwzględniając właściwości nowego materiału) oraz badania podobieństw i różnic w warunkach formalnych UE pod kątem wykorzystania analizowanej technologii 3DPC (przepisy budowlane w państwach członkowskich). Specjaliści z PW zajmą się cyfrowymi narzędziami do projektowania architektonicznego elementów betonowych AM, uwzględniających ograniczenia produkcyjne (modelowane w cyfrowym bliźniaku), a także aspektami projektowania swobodnych form oraz topologią i/lub optymalizacją kształtu w celu minimalizacji zużycia materiału. Dodatkowo, do istotnych zadań zespołu będzie należeć opracowywanie interfejsu dla cyfrowego narzędzia wspomagającego projektowanie – „parametryczna biblioteka” elementów oraz opracowanie wytycznych projektowych dla technologii 3DPC. Działania obejmują też współpracę przy weryfikacji koncepcji – realizację projektów prototypów oraz nadzór nad tworzeniem treści (na podstawie wyników badań) dla różnych docelowych odbiorców, jak np. interesariuszy ze środowiska akademickiego, ogółu społeczeństwa, prawodawców i podmiotów publicznych.
– Analizowana technologia (3DPC) ma potencjał, żeby zrewolucjonizować branże architektury, inżynierii i budownictwa poprzez zmniejszenie wpływu na środowisko (minimalizacja zużycia materiałów, czasu budowy i odpadów) i umożliwienie swobody projektowania skomplikowanych geometrii, a także automatyzację procesu wytwarzania elementów budowlanych (zwiększenie wydajności pracy i bezpieczeństwa w AEC) – mówi dr inż. arch. Ewelina Gawell z WA PW.
Projekt SCENE-B otrzymał dotację z funduszy HORIZON – EIC Grants w ramach programu HORIZON-EIC-2023-PATHFINDERCHALLENGES-01-02 – EIC Pathfinder Challenge: AEC digitalisation for a new triad of design, fabrication, and materials. Liderem projektu jest Sintef Manufacturing AS (Norwegia), a w skład konsorcjum wchodzą także następujące jednostki badawcze i firmy technologiczne: Hyperion Robotics, Sintef AS (Sintef Community i Sintef Digital), MIL – Mechatronics Innovation Lab i Politechnika Warszawska (Wydział Architektury).
Zespół z PW tworzą specjaliści z Zakładu Architektury Środowiska Zamieszkania oraz Pracowni Projektowania Architektonicznego Wspomaganego Komputerem: dr hab. inż. arch. Karolina Tulkowska-Słyk, prof. uczelni (kierownik projektu), dr inż. arch. Ewelina Gawell, prof. dr hab. inż. arch. Jan Słyk, dr inż. arch. Marcin Strzała, dr inż. arch. Paweł Przybyłowicz, mgr inż. arch. Krzysztof Nazar, mgr inż. arch. Tomasz Paleski, inż. arch. Monika Pogwizd, inż. arch. Przemysła Sasin, inż. arch. Somia Hassan, Maria Płóciennik.
Więcej informacji o projekcie na stronie www.scene-b.eu.
Źródło: Politechnika Warszawska
