薄殼混凝土結構
是由較薄的混凝土外殼組成的結構
通常沒有內部立柱或外部支撐
殼最通常是平板和圓頂
但也可以採取橢圓或圓柱形的形式
或其中的一些組合
大多數混凝土外殼結構都是建築物
包括倉儲設施、商業建築和住宅
混凝土外殼施工技術非常適合複雜的曲線
甚至也可用於建造船體
從歷史上看
英國人曾經用這種方式
為1944年的諾曼地登陸創造了桑布港
已知最古老的混凝土外殼
羅馬的萬神殿
大約在西元125年左右建成
至今仍在建立
它有一個巨大的混凝土圓頂
直徑43米， 中央有一個眼睛， 整體式結構
似乎已經通過在直徑逐漸減小的情況下
在彼此的頂部施加薄層來就地雕刻
萬神殿底部厚實， 頂部變薄
（在混凝土混合物中含有充氣火山浮石）
萬神殿是一項非凡的工程技術
雖有悠久的歷史
不過這種薄殼結構
自從上世紀中期以來就沒有再更新發展過了
薄殼混凝土其實在建築業具有很高的應用性
優點也很明顯， 像拱門一樣
通常用於混凝土外殼的彎曲形狀是自然結實的結構
允許在不使用內部支撐的情況下跨越廣闊的區域
從而形成開放、通暢的內部空間
混凝土作為建築材料的使用降低了材料成本和建築成本
因為混凝土相對便宜並且容易澆鑄成複合曲線
由此產生的結構可能是非常強大和安全的
例如， 現代化的整體式圓頂屋抵禦了颶風和火災
被廣泛認為足夠強大
足以承受F5級的龍捲風
20世紀20年代開始
出現的現代薄混凝土殼體
是由薄鋼筋混凝土製成的
而且在許多情況下
不需要任何肋骨或附加的加強結構
完全依靠殼體結構本身
殼體可以現場直接噴漿鑄造
或者預先製作並移動到現場並組裝
最強烈的外殼形式是整體外殼
作為一個整體鑄造
最常見的整體形式是圓頂
但橢圓體和圓柱體也可以使用類似的構造方法
一門古老的技術在歷經半個世紀的原地踏步
終於在最近迎來了他第一次技術革新
創新的數位設計和製造方法成了突破口
最近，一群來自蘇黎世聯邦理工學院的研究人員
在實驗室內花了 6 個月時間
建造了一個世上第一個雙曲面混凝土的
超薄殼結構原型（Ultra-thin ConcreteRoof）
自承式雙彎殼體有多層結構：
安裝在內部混凝土層上的加熱和冷卻盤管和絕熱層
混凝土夾層結構的第二外層包圍屋頂
薄膜光伏電池安裝在該屋頂上
通過採用技術和適應性太陽能立面
安裝這種超薄混凝土屋頂的住宅單元
預計將產生比消耗更多的能源
超薄殼體的屋頂建築技術
是由布洛克Block教授
和高級研究員湯姆梵米莉Tom Van Mele博士
帶領的布洛克研究小組與建築研究辦公室共同開發的
並在完整的原型上進行了測試
這個原型高7.5米
面積160平方米
（平面面積120平方米）
混凝土厚度的平均厚度僅為5釐米
沿著屋頂的邊緣更是只有3釐米的厚度
在支撐面上也只有12釐米厚
研究人員使用鋼纜網路
並連接到腳手架結構中
而不是使用不可重複使用的
定制木材或磨碎的泡沫塑料
（原始薄殼工藝）
這種電纜網支撐著聚合物織物
它們共同起到混凝土範本的作用
這不僅使研究人員節省了大量的建築材料
而且還能夠應用到其他的全新建築設計中
靈活的範本解決方案的另一個優點是
在混凝土屋頂的過程中
下方的區域保持通暢
因此內部的建築工作可以同時進行
在研究時
布洛克研究小組與瑞士國家能力中心（NCCR）
對這種結構進行數位化建造
通過複雜的演算法使得鋼纜之間的力能夠正確分配
並且屋頂精確地呈現預期的形狀
電纜淨重僅500公斤，紡織品300公斤
因此，總共只有800公斤的材料支撐著20噸的混凝土
超薄混凝土屋頂的原型
研究了總計6個月的時間
是蘇黎世聯邦理工學院的里程碑技術
整個過程
從開始研究到第一個原型建成共用了四年的時間
他們計畫8到10周內在NEST大樓再次搭建這種屋頂
屋頂結構的各個部件可以根據需要經常重複使用
電纜網可拆分成幾部分
可以快速重新組裝和重新使用
未來
布洛克教授還希望將他們正在開發的
一種全新感測器加入到超薄結構中
這種感測器在低溫下使用熱量來營造宜人的室內環境
誠然
這種超薄混凝土結構雖然優點很多
但還是沒有辦法擺脫對熟練工人的依賴
在澆築鋼絲繩網上鋪薄薄的一層混凝土需要經驗
正確混合混凝土，讓它不至於過幹或過稀也需要經驗
一門古老的技術在歷經半個世紀的原地踏步
終於在最近迎來了他第一次技術革新
創新的數位設計和製造方法成了突破口
最近，一群來自蘇黎世聯邦理工學院的研究人員
在實驗室內花了 6 個月時間
建造了一個世上第一個雙曲面混凝土的
超薄殼結構原型（Ultra-thin ConcreteRoof）
自承式雙彎殼體有多層結構：
安裝在內部混凝土層上的加熱和冷卻盤管和絕熱層
混凝土夾層結構的第二外層包圍屋頂
薄膜光伏電池安裝在該屋頂上
通過採用技術和適應性太陽能立面
安裝這種超薄混凝土屋頂的住宅單元
預計將產生比消耗更多的能源
超薄殼體的屋頂建築技術
是由布洛克Block教授
和高級研究員湯姆梵米莉Tom Van Mele博士
帶領的布洛克研究小組與建築研究辦公室共同開發的
並在完整的原型上進行了測試
這個原型高7.5米
面積160平方米
（平面面積120平方米）
混凝土厚度的平均厚度僅為5釐米
沿著屋頂的邊緣更是只有3釐米的厚度
在支撐面上也只有12釐米厚
研究人員使用鋼纜網路
並連接到腳手架結構中
而不是使用不可重複使用的
定制木材或磨碎的泡沫塑料
（原始薄殼工藝）
這種電纜網支撐著聚合物織物
它們共同起到混凝土範本的作用
這不僅使研究人員節省了大量的建築材料
而且還能夠應用到其他的全新建築設計中
靈活的範本解決方案的另一個優點是
在混凝土屋頂的過程中
下方的區域保持通暢
因此內部的建築工作可以同時進行
在研究時
布洛克研究小組與瑞士國家能力中心（NCCR）
對這種結構進行數位化建造
通過複雜的演算法使得鋼纜之間的力能夠正確分配
並且屋頂精確地呈現預期的形狀
電纜淨重僅500公斤，紡織品300公斤
因此，總共只有800公斤的材料支撐著20噸的混凝土
超薄混凝土屋頂的原型
研究了總計6個月的時間
是蘇黎世聯邦理工學院的里程碑技術
整個過程
從開始研究到第一個原型建成共用了四年的時間
他們計畫8到10周內在NEST大樓再次搭建這種屋頂
屋頂結構的各個部件可以根據需要經常重複使用
電纜網可拆分成幾部分
可以快速重新組裝和重新使用
未來
布洛克教授還希望將他們正在開發的
一種全新感測器加入到超薄結構中
這種感測器在低溫下使用熱量來營造宜人的室內環境
誠然
這種超薄混凝土結構雖然優點很多
但還是沒有辦法擺脫對熟練工人的依賴
在澆築鋼絲繩網上鋪薄薄的一層混凝土需要經驗
正確混合混凝土，讓它不至於過幹或過稀也需要經驗