混凝土 中国混凝土与水泥制品协会 2023-01-16
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由捷克一家深耕于机器人建造的创新公司开发了首个使用超高性能混凝土（UHPC）制成的有轨电车站——布拉格Holešovice的Výstaviště电车站，该项目采用3D打印制造技术完成，于2022年10月竣工。
布拉格有轨电车站是城市设施创新建设的典范，证明了在城市家具领域结合机器人3D打印和UHPC材料的可能性。车站顶棚覆盖着有机玻璃，不仅可以保护乘客免受天气影响，还可以防止阳光直射。八米的跨度尺寸为车站的乘客提供了庇护。
车站整体外观图 ▲
参数化设计 & 拓扑优化
顶棚网状构造采用了在内力分布或结构中压力和应变的自然原理，由此产生的设计形态不仅独特，而且能最大限度地提升效率。在设计阶段进行了结构分析，通过拓扑优化减少了所用材料的体积，同时保持了美学效果和静态要求，肋的最终形状反映了结构在荷载下的实际需求。与传统技术相比，由于拓扑优化，再加上超高性能混凝土3D打印技术，最终能够节省60%的材料，大大降低了人力的使用，并且满足了设计形态的自由度。
▲ 参数化设计效果图 ▲
UHPC材料和制造
有轨电车站的设计考虑到了UHPC的材料特性，其目标是尽可能少地使用钢材的自支撑结构。由于机器人3D打印，甚至可以创建没有模板的复杂形状。
车站由几块不同结构部分组成，根据局部的受力需求使用了不同的混凝土配比和3D打印方法。顶棚和长椅是用机器人3D打印技术制造，并根据功能和负载选择混凝土材料，例如顶棚处加入了钢纤维进行加固，而长椅座位区并没有采用。
▲ 顶棚和座椅细部 ▲
照明网络&其他元素
该公司对布拉格Holešovice的Výstaviště电车站进行了电力线路调查，并精心设计了照明系统，夜间，停车场由多个光源照亮，这些光源既位于肋状结构的天花板上，也位于单独的立灯上。
该站点还配有其他功能元素——自行车支架、长椅和数字信息面板。
我们相信，基于拓扑优化（通过优化结构实现节材低碳）、UHPC材料（轻薄高强减自重）和3D机器人打印技术（智能制造省人力）的完美结合，必定是一套适用于未来趋势的建造解决方案。
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