建筑和3D打印可能听起来有点未来主义,但建筑和其他结构是用3D打印机创建的已经存在.增材制造有望成为建筑领域一个巨大的范式转变。根据Grand View Research的报告,3D打印建筑市场将在2021年至2029年间增长91%.记住这个数字后,让我们进一步了解这个方法,以及它的好处、限制和潜在的挑战
3D打印在建筑中可以用于什么?
在建筑中使用3D打印时,天空是无限的:3 d打印的桥梁,办公室,terracotta的房子.在美国宇航局和ICON的合作下,人们甚至正在计划外太空的建筑在月球和火星上开发3D项目.
在地球上,3D打印是一个很好的解决方案应急体系结构和临时结构。它已经经过了测试,在自然灾害发生后的24小时内,难民住房就建成了。
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我们如何使用3D打印来建造?
3D打印使用机械臂、每种材料的挤压系统和一个带轮子的移动机器人,可以在现场制造或在现场组装之前制造零件。
一个BOD2打印机被用来建造这是德国的住宅区.这台特殊的打印机可以打印一平方米的墙只需5分钟.这种机器只需要校准一次,并且有一个安装在金属框架上的可移动三个轴的打印头。该过程是分层进行的,在整个过程中,每一面墙的高度逐渐增加。这种方法需要人工操作,这意味着对建筑新技能包括编码、建立3D模型和操作机器人本身。
你可能会问自己3D打印机使用什么类型的“墨水”.他们可以用钢铁,混凝土,塑料,竹子,木黏土等等。甚至有可能使用已有的本地材料,以提高建筑项目的可持续性。
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3d打印建筑和可持续性
3D打印是突出的可持续建筑的可能性.根据加泰罗尼亚高级建筑研究所3d打印建筑项目的联合主任Edouard Cabay和Alexandre Dubor (IAAC),例如用粘土(一种从建筑工地提取的粘土和沙子的混合物)进行打印的方法意味着“我们可以使用在建筑过程中不需要能源的100%天然材料(例如水泥,需要大量的能源),而且它还具有非常好的热性能,除了有助于控制建筑的湿度水平”。
Cabay和Dubor还说,由于3D打印提供的可能性,墙壁的设计可以根据建筑的具体需求(包括气候)进行定制。“例如,建筑façade的厚度或组成可以根据它面对的方向而变化,通过这种方式,我们可以创造针对其特定位置和预期用途设计的解决方案,”他们说。这些技术的进步将导致建筑甚至不需要空调。
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3D打印的好处
3d打印建筑有哪些好处?这里有三个最显著的优势:
- 更便宜的建筑和更少的浪费,更有效地使用材料,并对项目的循环产生积极影响。
- 改进了设计的预可视化,增加了个性化,以及在建造过程中改变特征的可能性。
- 加快建设,这使它成为建造社会住房或应急设施的理想方法,如应对流行病的医院。
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3D打印在建筑中的未来挑战
“3D打印就是发明一种新的建造方式,来自IAAC的团队说。他们还说,这个工具几乎没有限制,这完全是一个“发展的问题”。对他们来说,这种长期发展方法的最好例子是混凝土,“在开发出最佳的使用方法之前,混凝土已经存在了30年”。直到今天,它的使用方式仍在不断改进。
建筑总是随着新技术的发展而发展。哥特式建筑和钢铁是两个很好的例子。IAAC表示,3D打印“将使人们意识到建筑的建造涉及到什么,它是如何设计的,以及façade,或一个房间,或一个结构是什么样子的。基本上,它将使我们重新思考我们的生活方式。”可以说,未来的建筑还有待印刷。