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3D打印混凝土桥来了,“打印”的房子还会远吗?

发稿时间:2019-01-25

随着科学技术的不断发展,3D打印都已经来了人们的面前,而3D打印的混凝土结构还会离我们很远吗?下面就一起来看看一则关于3D打印混凝土结构的资讯吧!


3D打印混凝土一般被用在建筑领域,被称为解决全球住房危机的潜在解决方案。而在设计领域,很少有人使用混凝土3D打印技术来制造家具或者雕塑。近日,设计师PhilippAduatz3D打印初创公司Incremental3d合作,制作了3D打印的混凝土椅子,并将于2018年米兰设计周展会上展出。

最大的混凝土3D打印步行桥

2019112日,目前全球最大规模的混凝土3D打印步行桥在上海宝山智慧湾落成。该工程由清华大学(建筑学院)-中南置地数字建筑研究中心徐卫国教授团队设计研发、并与上海智慧湾投资管理公司共同建造。

该步行桥全长26.3米,宽度3.6米,桥梁结构借取了中国古代赵州桥的结构方式,采用单拱结构承受荷载,拱脚间距14.4米。在该桥梁进入实际打印施工之前,进行了1:4缩尺实材桥梁破坏试验,其强度可满足站满行人的荷载要求。

整体桥梁工程的打印用了两台机器臂3D打印系统,共用450小时打印完成全部混凝土构件;与同等规模的桥梁相比,它的造价只有普通桥梁造价的三分之二;该桥梁主体的打印及施工未用模板,未用钢筋,大大节省了工程花费。

虽然在3D混凝土打印建造方面存在着许多需要解决的瓶颈问题,该领域技术研发及实际应用的竞争也日益激烈,国际国内具有相当多的科研机构及建造公司一直致力于这方面的技术攻关,但还没有真正将这一技术用于实际工程。该步行桥的建成,标志着这一技术从研发到实际工程应用迈出了可喜的一步,同时它标志着我国3D混凝土打印建造技术进入世界先进水平。

3D打印混凝土椅子

总部位于维也纳的设计师Aduatz在设计界享有盛誉,他们创造了具有高度雕塑性质的限量版功能性物件,并使用了3D打印技术。

20179月,成立于奥地利的公司Incremental3d开发了独特的混凝土3D打印方法,其工作原理类似于FDM3D打印。该技术能够快速打印非常精细的自由形状几何图形,而无需任何支撑结构。

这件作品的创新制作过程涉及多个阶段,碳纤维也被用来加固其中一些位置的混凝土,以确保非常规形状结构的稳定性和抗拉强度。

椅子打印完后,加入抗紫外线的聚氨酯涂料。这最后一个阶段是用老式精巧的手工艺完成的,展示了像这样的创新设计项目将不同形式的专业知识结合在一起的潜力,手工创造性劳动和数字自动化制造一致。

不同元素,背景和工作方法的组合延伸到Aduatz展览中的其他项目。另一把被称为“梯度椅”的椅子完全是从他的工作室翻新后找到的建筑物品。像任何一位优秀的艺术家一样,他拿起躺在身边的东西,把它们放在一起,创造新的东西。

椅子的底座由木头制成,用砖块覆盖,之后用石膏完全覆盖,用玻璃纤维织物加固。另一件被称为“云椅”的部件由木头,电线,聚氨酯泡沫,环氧树脂和聚氨酯树脂,玻璃纤维和漆制成。

Incremental3d还利用混凝土3D打印技术为展览带来了其他一些引人注目的雕塑。一个大花瓶,类似于一大块厚重织物的设计,松散地在各个点上打褶,并在顶部聚集在一起,也将展出。其精巧复杂的几何图形展示了该公司的3D打印技术所具备的高分辨率。

欧盟首个3D打印混凝土房屋项目

据外媒NewAtlas报道,3D打印建筑似乎朝着主流迈出了又一步,有消息称工程公司ArupCLSArchitetti正在欧盟首个3D打印混凝土房屋项目合作。该项目被命名为3DHousing05,旨在展示尖端技术的功效。

原型房屋正在米兰的中央广场PiazzaCesareBeccaria建造,并将于今年4月份在SalonedelMobile设计展期间正式亮相。该项目的合作商还包括意大利水泥供应商ItalcementiCybeConstruction

就像我们看到的其他3D打印建筑项目一样,其基本的施工过程包括从喷嘴逐层挤出一种水泥混合物,以建造住宅的墙壁。然而,3DHousing05使用安装在可移动底座上的机器人操纵器,以提高灵活性,而不是更典型的静态打印机。一旦机器完成工作,人们就需要完成屋顶、窗户和门以及任何其他收尾工作。Arup的一位代表表示,该公司希望将来也能自动完成这部分流程。

3DHousing05项目看起来比我们以前看过的3D打印房屋要大得多,也更复杂。它将包括100平方米的空间,包括一个起居室、卧室、厨房和浴室。它的设计也很容易拆卸,所以一旦在SalonedelMobile设计展的展出结束,它可以被拆分并安装到别处。

Arup代表称,该项目的成本将远低于使用传统方法构建的类似类型和规模的房屋,而且打印过程仅需48小时。Arup还赞扬该技术的潜力,以更快速、更少浪费的方式生产项目,并以较少的资金和比以前更准确的方式。

结 语

不管是建筑领域,还是艺术设计,混凝土3D打印技术已经找到了其潜力巨大的应用空间。据了解,传统建筑技术会产生很高比例的建筑垃圾,中国每年20亿m?以上的工程建设将持续10~15年,每年会产生6亿吨的建筑垃圾。而3D打印混凝土技术在建筑过程中实现了材料的充分利用,降低了建筑垃圾的产生,符合当今绿色发展的主题。

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