【要闻】把混凝土做得像蛋壳一样的技术，60年后出现了新突破

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你可能见过贝壳一样的建筑物。 这被称为“壳结构”，平滑的曲面线和大范围的空之间的结构往往比通常的直线建筑更吸引人。

说到壳混凝土结构，建筑领域通常可以追溯到公元2世纪的罗马万神殿。 直径43米的半球状圆顶由火山灰构成，从底部向顶部逐渐变薄，最薄的壳的顶部也有1.2米厚。 巨大的跨度记录维持了近2000年。

之后，壳结构随着钢筋混凝土的大量采用而被宣传，在20世纪50年代达到了鼎盛时期。

最有名的是西班牙建筑师felix candela于1958年建成的霍奇米雷克餐厅( los manantiales restaurant )。 四重飘扬的双曲线投影面没有外部支持，造型独特美丽。

但是壳结构不如清水的直线结构普及。 最大的缺点是，由于很多复杂的技术，依靠工人的经验和技术，以及在浇筑作为建筑材料浪费的混凝土曲面时，需要大量支持不能再利用的定制树结构和泡沫。 成本的60%花在工程价格上。

这种情况从壳结构最高峰的1950-1960年代开始没有变化。 目前，创新的数字设计和制造方法已成为突破口。

最近，来自苏黎世联邦理工学院的研究者们在实验室花了6个月的时间，制作了超薄型双曲面混凝土壳结构的原型。

这个测试结构高7.5米，表面积160平方米。 尽管是beta版，完整版还是被用作瑞士高级公寓hilo的屋顶。

这处理了建筑材料浪费的问题:代替原来是木结构的是钢丝绳网，可以迅速拆卸安装，由可以再利用的脚手架支撑。

钢丝绳网内不仅包括用纺织品编织的网，还包括隔热层，屋顶外复盖着薄膜太阳能电池，可以降低能量损失。

但是，这些层结构不怎么增加重量。 整个钢网重500公斤，织物重300公斤。 共计800公斤的原材料可以负担20吨湿混凝土的重量，支撑力很大。

研究人员将这种轻型结构和智能构建系统结合后，它也变薄了:平均厚度只有5厘米，主要受力的支撑表面为12厘米，其余边缘部分只有3厘米。 这可以节约很多混凝土材料。

“我说明了通过采用轻量灵活的模板，可以建立令人兴奋的壳混凝土结构。 不要浪费大量的材料”，研究小组的教授飞利浦布鲁克说。

他们在壳结构上推进的进步还提供了实现新设计的处理方案。 大跨度空之间在施工屋顶时，地面空之间又可以让另一组工人施工，缩短工期。

但事实上，研究小组只是处理了一些问题，无法摆脱对熟练工人的依赖。 在浇筑钢丝网上铺薄混凝土需要经验。 正确地搅拌混凝土，以免干得太薄，需要经验。

在“壳牌界”，许多大师有专业的施工队。 candela在墨西哥成立了建筑企业wing roof，落地于700多个设计项目。

标题图，故事图:来自futurity，archdaily