奥地利图格大学开发可拆卸建筑部件钩环紧固系统，助力建筑循环利用

2025-09-07 20:51:42 建筑钩环紧固系统,建筑循环利用技术,可持续建筑设计创新

奥地利图格大学（TU Graz）开发了一种创新的钩环紧固系统，可将建筑部件牢固连接并在需要时轻松拆卸，避免了拆除过程中的浪费。该系统通过ReCon项目研发，结合了建筑技术、结构工程和生物产品技术，解决了不同使用寿命建筑部件的连接问题。系统允许将耐用的承重结构与短期使用的非承重部件（如墙面、地板等）分离，延长建筑的整体使用寿命，减少建筑垃圾。通过3D打印和其他技术，研究人员进一步提升了系统的粘合强度，为建筑循环利用提供了新思路，推动了可持续建筑设计的发展。

奥地利格拉茨大学（TU Graz）的研究人员开发了一种用于建筑的钩环紧固系统，可以安全地连接建筑部件，并在以后需要时将它们分离而不造成损坏。该系统通过ReCon项目研发，该项目涉及大学研究机构与公司合作，并在2024年可持续性奖（Sustainability Award）研究类别中获得金奖。该项目的资助由奥地利研究促进机构（FFG）提供。

ReCon项目汇集了格拉茨大学建筑技术研究所、结构工程实验室和生物产品与纸张技术研究所，以及Axtesys和NET-Automation公司。该项目的工作重点是连接具有不同使用寿命的建筑部件，在传统上，不可逆的接头通常会妨碍部件的更换。两种方法被测试：将工业钩环组件粘附到传统的混凝土或木质构件上，或者直接使用混凝土、木材和纸张等原材料制造紧固结构。这使得能够将耐用的承重结构与短期使用的部件（如安装、表面、地板或非承重内墙）分离。

格拉茨大学建筑技术研究所的Matthias Lang-Raudaschl表示：“ReCon的核心原则是建筑物可以使用明确定义、可分离的接口进行拆解。这意味着，在翻新或重新使用时，只有那些磨损或需要满足新要求的部件才需要更换。这大大延长了建筑的整体使用寿命，因为只需更换部件，而不是拆除建筑物。这避免了大量的建筑垃圾和材料消耗。”在结构工程实验室的测试中，紧固系统的粘接拉伸强度与工业产品相当。

图片显示的是钩元素钩住建筑部件。图片来自TU Graz。

该紧固系统的工作原理类似于常见的钩环布料，但在建筑规模上进行应用。钩子或蘑菇头直接融入建筑部件中，经过3D打印特别生产的钩环元素可以牢牢地锁定在其中。最初的应用计划用于室内，例如更换木质或石膏墙壁或带有安装物的组件。研究人员正在研究是否使用注塑或冲压金属替代3D打印，能进一步增强粘接拉伸强度。

除了紧固技术，ReCon项目还开发了数字化部件数据的方法，以支持再利用。一种方法是集成RFID芯片，用于存储如组成成分和安装日期等详细信息，以便现场读取。作为替代方法，直接在部件上添加了包含最小数据的二维码。这两种方法使得在拆解过程中能够评估部件的状态和潜在污染物。例如，如果知道产品的制造年份，实验室可以更有效地评估风险。

ReCon项目的展品目前正在维也纳科技博物馆的“超越回收——循环经济展览”中展出，该展览将持续到2026年底。

欧洲大学推动增材制造研究

莱布尼茨大学汉诺威的研究展示了3D打印在微重力下的潜力，标志着航天应用中的突破。与奥托·冯·格里基大学马格德堡合作，研究团队成功地使用激光金属沉积技术，在爱因斯坦电梯设施的模拟失重环境中生产了钛合金和镍合金组件。该项目由德国研究基金会资助，表明调整粉末处理和激光系统以适应太空环境，可以在任务期间按需生产和修复部件。计划通过汉诺威激光中心处理月球土壤，强调了在月球或火星建立原位制造能力的可能性。

与此同时，杜伊斯堡-埃森大学的一个为期六年的优先计划，由德国研究基金会资助，已经完成，并在激光粉末床熔融技术方面取得了重大进展。由32个国际实验室参与的“增材制造材料（SPP 2122）”计划，生产了标准化的金属和聚合物粉末零部件，生成了全球首个关于工艺参数和材料行为的可比较数据集。由Stephan Barcikowski教授领导的跨实验室研究，涵盖了从材料设计到组件性能的各个方面，预计2025年11月公开发布研究结果。研究人员将该数据集描述为建立可靠标准并加速增材制造工业应用的里程碑。