建筑物是全球變暖的一個重要因素，不僅在其正在進行的運營中，而且在其建筑中使用的材料中。桁架結(jié)構(gòu)——現(xiàn)代建筑中使用的那些縱橫交錯的斜撐桿陣列，從天線塔到大型建筑物的支撐梁——通常由鋼或木頭或兩者的組合制成。但是關(guān)于如何選擇合適的材料以盡量減少這些結(jié)構(gòu)對全球變暖的貢獻的定量研究很少。
建筑材料中的“隱含碳”包括用于材料生產(chǎn)(例如，用于采礦和冶煉鋼，或用于砍伐和加工樹木)以及用于將材料運輸?shù)浆F(xiàn)場的燃料。它還包括用于建筑本身的設(shè)備。
現(xiàn)在，麻省理工學院的研究人員進行了詳細分析并創(chuàng)建了一組計算工具，使建筑師和工程師能夠以一種可以最大限度地減少碳含量的方式設(shè)計桁架結(jié)構(gòu)，同時保持給定建筑應(yīng)用所需的所有特性。他們說，雖然通常木材產(chǎn)生的碳足跡要低得多，但在其特性可以提供最大利益的地方使用鋼可以提供優(yōu)化的結(jié)果。
研究生 Ernest Ching 和麻省理工學院土木與環(huán)境工程助理教授 Josephine Carstensen在《工程結(jié)構(gòu)》雜志上發(fā)表的一篇論文中描述了該分析。
“建筑業(yè)是一個巨大的溫室氣體排放源，在過去的幾十年里，它一直被忽視，”卡斯滕森說。但近年來，建筑設(shè)計師“開始更加關(guān)注如何不僅減少與建筑使用相關(guān)的運行能源，而且還關(guān)注與結(jié)構(gòu)本身相關(guān)的重要碳。”這就是這個新分析的用武之地。
她說，減少與桁架結(jié)構(gòu)相關(guān)的碳排放的兩個主要選擇是替代材料或改變結(jié)構(gòu)。然而，她說，在幫助設(shè)計師針對特定情況制定排放最小化策略的工具方面，“令人驚訝的工作很少”。
新系統(tǒng)利用一種稱為拓撲優(yōu)化的技術(shù)，該技術(shù)允許輸入基本參數(shù)，例如要支持的負載量和結(jié)構(gòu)尺寸，并可用于生成針對不同特性優(yōu)化的設(shè)計，例如作為重量、成本，或者，在這種情況下，全球變暖的影響。
標簽：
免責聲明：本文由用戶上傳，如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除！