在奧地利,科學家們開發出一種新型的鉤環固定系統,這項創新有潛力顯著減少建築廢料,使建築物更易於改建、修理和重複使用。這一創新的組件是由奧地利施蒂利亞省的格拉茨工業大學(TU Graz)的一個跨學科研究團隊在 ReCon 項目中設計的。這個系統的靈感來源於1948年瑞士工程師喬治·德·梅斯特拉爾發明的維可牢(Velcro)固定帶,這種新型產品能夠在需要時安全地將結構組件連接並輕鬆分離。
研究團隊認為,這一系統為更智能、更可持續的建築實踐鋪平了道路,未來如地板、內牆和安裝設施等元素可以在不需要拆除的情況下進行更換或升級。參與研究的專家馬提亞斯·朗-勞達施表示,「ReCon 的核心原則是建築可以通過明確定義的可分離接口進行拆解。」這一先進的系統由原材料製成,運作方式與消費級的固定裝置類似,只是規模稍大。朗-勞達施解釋說,「這避免了大量的建築廢料和材料消耗。」
為了開發這一系統,研究團隊將類似蘑菇頭的鉤子直接嵌入建築組件中。這些元件通常由混凝土、木材或甚至紙基材料製成,可以與匹配的部件緊密連接,形成堅固且可逆的連接。這樣的機械連接在內部結構中保持穩固,同時仍然允許組件輕鬆分離和重用。朗-勞達施進一步指出,在進行翻修或改變用途時,僅需更換那些磨損或不再符合要求的部件。「這大大延長了建築的整體使用壽命,因為只需簡單更換部分,而不是進行拆除。」
這些3D列印的鉤環組件在大學的結構工程實驗室中進行測試,已顯示出與工業級固定器相當的抗拉強度。研究人員希望未來的版本,可能通過注塑或沖壓金屬製成,能進一步提升其性能。這種新型固定裝置的主要應用目前集中於室內,特別是在替換非承重的木質或石膏牆壁,或用於電線和管道的部件。然而,將短期使用的部件與耐用部件分離的想法,可能會對建築的規劃、建設和維護產生深遠影響。ReCon 項目還解決了可持續建築中的另一個關鍵挑戰,即追蹤建築中所使用的材料及其如何重複使用。
研究團隊開發了一種數位部件標籤系統,以促進組件的重複使用,使用嵌入部件的 RFID 晶片和 QR 碼。這些標籤存儲有關材料組成和安裝日期的數據,使未來的維護團隊可以在重複使用之前評估部件的狀況或潛在危險,即使僅使用智能手機也能達成。「這使得在拆解過程中,可以通過普通智能手機更好地評估部件的狀況和潛在污染物,從而使重複使用變得更加容易並提高安全性。」大學在新聞稿中指出。該項目是TU Graz多個研究所與Axtesys和NET-Automation公司的聯合努力,得到了奧地利研究促進機構(FFG)的資助,並在2024年可持續發展獎的研究類別中獲得金獎。




