蛋壳一样的混凝土建筑

　　 谈到薄壳混凝土结构，建筑行业一般会追溯到公元2世纪的罗马万神殿。它直径43米的半球形穹顶用火山灰制成，从底部至顶部逐渐变薄，最薄的壳顶也有1.2米的厚度。巨大的跨度纪录一直维持了近2000年。
　　此后，薄壳结构伴随着钢筋混凝土的大量使用而推广开来，并在1950年代达到鼎盛时期。
　　最著名的莫过于西班牙建筑师FelixCandela于1958年完工的霍奇米洛克餐厅（LosManantialesRestaurant）。几重飞舞飘逸的双曲线抛面没有外部支撑，造型独特优美。
　　但薄壳结构远不如清水的直线结构普及。它的缺陷在于，因为复杂工艺，过于依赖工人的经验和技术，以及对建筑材料的浪费——浇筑混凝土曲面时，需要大量不可重复利用的定制木结构和泡沫做支撑。造价的60%耗费在施工成本上。
　　这种情况从薄壳结构最巅峰的1950-1960年代开始就没有改变。现在，创新的数字设计和制造方法成了突破口。
　　最近，一群来自苏黎世联邦理工学院的研究人员在实验室内花了6个月时间，建造了一个超薄的双曲面混凝土薄壳结构原型。
　　这个测试结构高7.5米，表面积160平方米。尽管只是测试版，但完整版会被用作瑞士高级豪华公寓HiLo的屋顶。
　　它解决了建筑材料浪费的问题：取代原本木结构的是钢丝绳网，它由可快速拆卸安装、可重复使用的脚手架撑起。
　　钢丝绳网内不仅包裹了一张织物编成的网，还包含隔温层，房顶外面还会覆盖一层薄膜光伏电池，可减少能源损耗。
　　但这几层结构并不增加太多重量。整张钢网重500千克，织物重300千克。共800千克材料就能负担20吨湿混凝土的重量，支撑力巨大。
　　当研究员将这种轻型结构和智能的建造系统结合在一起后，它也变得很薄——平均厚度只有5厘米，主要受力的支撑表面为12厘米，其余边缘部分仅3厘米。这能省下不少混凝土材料。
　　“我们已经证明，使用轻巧、灵活的模板可以建立一个激动人心的薄壳混凝土结构。不会浪费大量的材料”，研究小组的教授PhilippeBlock说。
　　他们在薄壳结构上推动的进步还提供了一种实现全新设计的解决方案。大跨度空间使得屋顶在施工时，地面空间还可以同时供另一组工人施工，以此缩短工期。
　　但事实上，研究小组只是解决了部分问题，还是没有办法摆脱对熟练工人的依赖。在浇筑钢丝绳网上铺薄薄的一层混凝土需要经验。正确混合混凝土，让它不至于过干或过稀也需要经验。
　　在“薄壳界”，不少大师都拥有一支专门的施工队伍。