Universities of Bath, Cambridge and Dundee（巴斯大學(xué)、劍橋大學(xué)和鄧迪大學(xué)）的研究人員發(fā)明了一種地板，比目前的標(biāo)準(zhǔn)少用了75%的混凝土。他們表示，這可能會(huì)對(duì)建筑行業(yè)的碳足跡產(chǎn)生“重大影響”。

來自ACORN項(xiàng)目的英國研究團(tuán)隊(duì)(該團(tuán)隊(duì)稱他們的項(xiàng)目為“自動(dòng)化混凝土施工”，簡稱“ACORN”）并不是開發(fā)新的混凝土替代品，而是通過結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計(jì)出一種與平常地板相比，僅使用四分之一混凝土的地板。

地板創(chuàng)新利用了混凝土的長處

任何厚的平面地板在人們走過時(shí)都會(huì)彎曲，而混凝土的抗彎強(qiáng)度不是很高，需要鋼筋加固。相反，混凝土具有良好的抗壓能力，拱形結(jié)構(gòu)充分利用了這一點(diǎn)。當(dāng)人們走過拱形地板時(shí)，重量就會(huì)沿著拱形結(jié)構(gòu)向下流動(dòng)，擠壓混凝土，而混凝土可以在沒有加固的情況下承受荷載。

ACORN團(tuán)隊(duì)使用自動(dòng)化的適應(yīng)性模具和機(jī)器人混凝土噴涂系統(tǒng)，將混凝土分層噴涂到模具中，然后將混凝土放置在對(duì)擠壓影響最大的位置，讓它就像一個(gè)薄而彎曲的地板。拱形地板在工廠預(yù)制，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行組裝。地板與定制軟件相結(jié)合，可優(yōu)化地板設(shè)計(jì)并控制制造。

至少減少60%的碳排放量

在ACORN的項(xiàng)目演示中，工作室將地板分成9塊，還設(shè)計(jì)了可逆的接縫，以便地板在建筑物使用壽命結(jié)束時(shí)，可以拆卸并在其他地方重復(fù)使用，從而促進(jìn)建筑行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

根據(jù)ACORN的計(jì)算，除了使用的混凝土比等效的平板少75%之外，該原型已經(jīng)可以生產(chǎn)出比傳統(tǒng)平板含碳量少40%的地板。團(tuán)隊(duì)還表示，隨著工藝逐步優(yōu)化，未來的研究可能會(huì)帶來更多的節(jié)約。

ACORN模型中共有9個(gè)部件，每一個(gè)需要30分鐘的時(shí)間來制作，而地板則需要一周的時(shí)間來組裝。但一旦專業(yè)制造設(shè)施建成，速度應(yīng)該會(huì)大大加快。這個(gè)4.5平方米的示范樓層，目前位于劍橋大學(xué)土木工程系NRFIS實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。

ACORN的目標(biāo)是重塑混凝土在建筑中的使用

該原型是由一個(gè)由結(jié)構(gòu)工程師、數(shù)學(xué)家和制造專家組成的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)開發(fā)的，合作伙伴包括工程和建筑公司Laing O’rourke。

混凝土在世界上是僅次于水的最廣泛使用的材料，其產(chǎn)量約占全球二氧化碳排放量的8%左右。因此，建筑行業(yè)節(jié)約碳排放的最簡單方法之一就是減少混凝土的使用，而ACORN項(xiàng)目提供了一種新思路。一旦系統(tǒng)擴(kuò)大規(guī)模，它還可以為建筑行業(yè)節(jié)省大量成本。