发布时间:2024-08-08 18:05:23 来源:本站 作者:admin
自 1939 年发明以来,3D 混凝土建筑 (3DCP) 在很大程度上仅限于小型建筑的现场生产。然而,最近更大型打印机的开发和异地制造的增长迅速扩大了 3DCP 的广泛采用。
人们对 3DCP 一直充满热情,因为它有可能用更少的工人以更快、更好的方式建造,并且成本低于传统方法。一项分析 3DCP 成本的英国学术研究表明,仅使用 3D 打印节省劳动力和材料就可以将建筑成本降低高达 35%。
世界经济论坛也支持 3DCP 概念,因为它的施工速度快,尺寸和形状在偏远或难以进入的地区具有适应性。
最近,现场 3DCP 建筑越来越大,也越来越有创意。
总部位于马里兰州的 PERI Formwork Systems 于 2023 年 5 月在休斯顿附近建造了美国第一栋多层 3D 打印房屋。这是一栋四层、30,000 平方英尺的定制住宅,具有多项几何变化和建筑特色,包括 3D 打印的厨房岛、壁炉和 40 英尺高的烟囱。该建筑的双层外墙提高了隔热值,使其具有防水、防风和防火功能。
总部位于德克萨斯州的 ICON 是世界上最大的 3DCP 公司之一,自 2017 年开业以来一直处于发展前沿。
3 月,该公司推出了一款 75 英尺高的机器人 3D 打印臂 Phoenix,最近使用低碳混合物生产了一座 8.3 米高的结构。ICON 表示,其机器人技术可以将之前的打印成本降低一半。在其 60 多种可打印房屋目录中,墙壁设计的价格为每平方英尺 25 美元起,地基和屋顶设计的价格为每平方英尺 80 美元起。
ICON 还承诺明年推出一个名为 Vitruvius 的人工智能平台,该平台将制作定制设计以及完整的许可施工文件。
总部位于安大略省金斯敦的加拿大 3DCP 建筑商 nidus3D 创造了据称是北美第一座三层 3DCP 建筑。这座两单元、8,740 平方英尺的住宅结构具有外部砖饰面和钢框架屋顶。包括地下室在内的打印仅花费了 80 个小时。
该公司还与 Habitat for Humanity Windsor-Essex 和温莎大学合作,在安大略省利明顿完成了北美第一座获得住宅许可的多单元 3DCP 建筑。
“该建筑包括四栋独立的 560 平方英尺的住宅,部分资金来自加拿大抵押贷款和住房公司的创新基金,”该公司表示。
然而,现场 3DCP 受到将印刷机械运送到建筑工地的物流限制,再加上缺乏有能力的工程和设计专业知识。这就是异地 3DCP 制造脱颖而出的地方。
无需运输大型 3D 打印机,而是在受控环境中打印组件,然后在现场组装。结果是具有成本效益的模块化住房单元或零件套件,它们提供高质量、减少浪费,甚至由于可以大批量生产而降低生产成本。
3DCP 住宅模块化零件套件已开始制造,并吸引了大量新投资。
Mighty Buildings 是一家总部位于旧金山的初创公司,提供预制、工厂制造的 3DCP 面板,可根据任何计划进行定制,并在几天内现场组装。 Mighty 采用由 60% 的回收玻璃制成的复合材料,可通过紫外线固化。这种复合材料的抗拉强度和抗弯强度是混凝土的五倍,同时还具有 R24 隔热性能,重量却减轻了 30%。套件随附的钢框架允许建造最高可达四层的认证建筑。
3DCP 商业建筑的建造也正在成为可能。
德国建筑工程公司 Züblin 使用一台 3D 打印机在德国斯图加特建造了一个 3DCP 仓库,该仓库的墙体为承重混凝土。他们称这是“世界首创”。
水泥浆体呈类似于砖块的矩形,而不是目前的 3D 混凝土打印机形成的圆边。从卡车安装的混凝土泵上,一个 26 米长的机器人臂架配有特殊的压头,可根据预先定义的数字施工计划分层涂抹混凝土。该公司表示,方形墙壁可密封房间,从而防止发生火灾时火焰和烟雾蔓延。
如果说 3DCP 的高度值得炫耀,那么这座 24 米高的塔楼预计将于今年在瑞士阿尔卑斯山的穆莱格斯村落竣工。Tor Alva 将提供优美的景色,以及一系列用于展示艺术装置以及音乐和戏剧表演的柱廊空间。
尽管前景光明,但 3DCP 技术仍被视为一项颠覆性技术。新进入该行业的人可能会面临监管和许可方面的挑战,因为他们要面对与该技术不同步的法规,以及建筑行业内传统元素可能带来的阻力。