簡化建筑材料重復使用的軟件應用程序

EPFL開發的新軟件可以幫助建筑師設計包含新的和可重復使用的組件的建筑結構，從而降低其對環境的影響。在建筑行業是世界上污染最嚴重的行業中：在發達國家，它占了二氧化碳的大約40%，2排放量。它消耗了全部資源的一半，并產生了大約三分之一的廢物。結果，為了遵守國際條約和聯合國的可持續發展目標，該行業被迫采取大膽的步驟來減少其環境足跡。“我們需要盡快減輕這種影響，”剛剛完成博士學位的JanBrütting說。由弗里堡Smart Living Lab的Corentin Fivet領導的EPFL結構Xploration實驗室(SXL)。“實現這一目標的一種方法是系統地實施循環經濟原理。”

在設計建筑物時，Brütting鼓勵公司，結構工程師和建筑師將其設計基于以前使用的組件，而不用對其進行重新處理，而不是使用新的組件，甚至不通過熔化并將其鑄造成新的形狀來回收現有的金屬零件。這是有道理的，因為已經證明了這些組件的可靠性和技術特性。他說：“這意味著我們需要改變到目前為止所學到的一切。” 然而，建筑行業缺乏為此所需的工具。在過去的四年中，Brütting一直在開發軟件應用程序使用戶能夠在進行生命周期評估的同時設計結構。它旨在重用鋼梁，柱和鋼筋，但也可以使用其他材料，例如木材和混凝土。

一系列功能

它是這樣工作的：設計或修改結構的工程師或建筑師將其總體特征輸入到程序中，并對可重復使用的二手組件進行了描述。然后，該軟件會對結構的形式進行初始優化，以便使用盡可能少的材料。接下來，這是該計劃的創新之一，它為設計師提供了滿足各種可持續發展目標的替代形式。例如，它改變了結構的布局，并從現有庫存中最佳地選擇和定位了元素，以進一步減少結構的碳足跡，它限制了新切割的數量，并使零件數量保持在最低水平。

該軟件還可以識別新組件和可回收組件的最佳組合，從而將結構的碳足跡降至最低。因此，設計人員可以為項目選擇和調整最合適的解決方案。Brütting已根據從被拆除的瑞士建筑物和基礎設施中回收的材料測試了他在現實生活中的應用。

最后，他的工作提供了基準值，使用戶能夠驗證在新建筑物中重復使用建筑材料可以使溫室氣體排放減少多達60%，盡管結構的質量增加了40%。

一個急需的數據庫

對于Brütting而言，創建瑞士乃至整個歐洲范圍內的可重復使用元素的數據庫將使有效實施循環經濟成為可能。理想情況下，他的軟件將能夠訪問它，從而為設計人員提供了多種組件供您選擇，從而減輕了對新結構設計的限制。他說：“這種類型的數據庫目前正在開發中。” 盡管毫無疑問，重用仍然有光明的前景，他無疑。“自從我從2016年開始發表論文以來，我肯定已經觀察到有關建筑行業循環經濟的科學出版物數量有所增加，并且歐盟政策正在支持越來越多的研究項目來促進這一發展。最近，聯邦辦公室環境部門甚至發布了有關重復使用的報告。”

JanBrütting在重用方面的原始貢獻受到了從業人員和研究人員的好評。去年，他被國際殼與空間結構協會授予了Hangai獎。

模塊化結構

布魯特(Brütting)對土木工程同樣熱衷于建筑，他還對該軟件進行了編程，以基于線性梁和球形連接器設計臨時的特定于事件的結構。這個概念類似于MERO系統或USM的模塊化家具，但有一個很大的區別：“我們的解決方案提供了比當前模塊化建筑系統更多的設計選擇，”Brütting說。“這對專門從事材料再利用的公司可能很感興趣。”