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[分享]从桥梁到户外演奏台,3D打印在建设中变得真实

发表于2018-11-06     462人浏览     1人跟帖    筑龙币+50  复制链接  只看楼主

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学啥都会

不久之前,3D打印建筑在爱好者和设计竞赛中只占据了小规模的建筑领域。但,那个阶段很快就过去了。

例如,在6月的时候,埃因霍温科技大学宣布了一个“里程碑项目”,这是一项由HoubenVan Mierlo Architecten设计的一个使用3D打印技术建造一系列混凝土房屋的计划。该大学将其描述为“世界上第一个基于3D打印的的商业住宅项目”。3D打印技术在房屋建造的应用只是一部分,行业报告预测2027年,它将从2017年的7000万美元增长到400亿美元。


建筑行业已经开始使用3D打印技术,以实现制作出更复杂的形状、能在危险或偏远地区施工、减少浪费材料和现场施工的成本等等。随着3D打印软件和设备的改进,传统建筑公司和初创公司都认识到其实际制造的潜力。以下是一些震撼整个行业的案列。


案例1:桥梁

从桥梁到户外演奏台,3D打印在建设中变得真实_1


很长一段时间,3D打印项目的大小受到打印机尺寸的限制。但荷兰公司MX3D(标语:“We Speak Robot”)正在使用工业六轴机器人、专有软件和焊接机器,这些机器从薄的熔融金属丝中沉积不锈钢,以构建一个40英尺长的智能人行桥跨越Oudezijds Achterburgwal,这条运河于1367年挖掘,是阿姆斯特丹最古老的运河之一。
 
该桥由Joris Laarman LabArupand合作设计,并得到AutodeskArcellorMittalHeijmansLenovo等其他合作伙伴的支持,正在伦敦帝国理工学院进行结构验证测试。MX3D的联合创始人兼前首席技术官Tim Geurtjens表示,验证像这样的新桥和实验桥梁需要一种全新的方法。现代传统的方式是以数字化做所有事情。您进行设计、使用软件进行测试,并在符合规定的作品上盖章。但是印刷版的材料特性还有一些未知之处。”MX3D旨在试验物理模型在不同点(如扶手)的承载能力,以进行精确调整。
 
该桥将于今年10月在荷兰设计周展出,如果一切按计划进行,将于2019年安装在阿姆斯特丹。由阿兰图灵研究所开发的桥上传感器网络将收集实时应变:振动、位移和环境数据。阿姆斯特丹大都会解决方案研究所将把这些数据与该市的智能基础设施网格连接起来。但是,Geurtjens说,“3D打印不仅仅与效率有关。我们认为生活的乐趣,审美愉悦也非常重要。这不仅仅是为了商业利益:它也可以制作出你想要的东西,因为知道它是可能的。



案例2:家园


从桥梁到户外演奏台,3D打印在建设中变得真实_2

建筑公司对于3D打印的房屋,急于表明:最高级:最大,最快,最便宜,最实效的特点。设计正在从全球各个角落涌现,例如俄罗斯Apis Cor公司的斯巴达式混凝土房屋,该公司宣称它将用10,000美元,在24小时内建成;中国Winsun公司的五层公寓楼,是由一台庞大的废物回收打印机生产。
 
18个合作伙伴建造的YRYS Concept House是最令人感兴趣的项目之一,其中包括法国的Maisons France Confort建筑公司和大型3D打印机XtreeE公司。XtreeE公司使用注塑成型压制快速凝固的混凝土层,创建了一个穿孔墙和四个支撑上层房间的结构柱。
 
XtreeE公司的联合创始人Jean-Daniel Kuhn指出,法国的建筑历史是有具体的明确定义:勒柯布西耶的首选材料是贝顿布鲁特,这是一种法国的“原始混凝土”,是野兽派建筑的基础。但XtreeE的管理原则之一是大幅减少混凝土的消耗。“这个世界是用混凝土建造的,”库恩说。“水泥是混凝土的关键成分,它的生产在全球会产生8%的碳排放。混凝土是一种很棒的材料,但我们希望尝试我们能否以更好的方式使用它,比如只有在结构上必要的地方。”



案例3:人造珊瑚礁


从桥梁到户外演奏台,3D打印在建设中变得真实_3

XtreeE还生产了所谓的“世界上第一个3D打印的混凝土人工鱼礁。”与海洋工程公司Seaboost合作,XtreeE设计并制造了一个多孔混凝土系统,以恢复在法国南部海岸的地中海Calanques国家公园的生态栖息地。
 
库恩说,3D打印的人工鱼礁的不规则隧道形状已被建模,以鼓励鱼类,藻类,软体动物和珊瑚种群的回归,这些物种在20世纪70年代和80年代由于马赛市的废水排放而开始下降。“礁石”复制了原始石灰岩基质的口袋和洞穴,为脆弱物种提供了保护,使其免受捕食者的侵害。
 
虽然Kuhn表示3D打印在许多用途上仍然不具备成本效益,但他认为这种情况正在发生变化,因为政府的政策 - 例如阿拉伯联合酋长国在2030年前将所有新建筑的25%打印到3D打印以及英国的国家增材制造战略 - 开始推动市场转变。“我认为3D打印正在造成的影响与BIM造成的影响类似,”库恩说。对材料节约的影响非常巨大,并且各国政府表达了:“从环境的角度来看,这是有益处的。



案例4:亭子和贝壳


从桥梁到户外演奏台,3D打印在建设中变得真实_4

通过一个称为蜂窝制造(C-Fab)的过程,位于田纳西州的Branch Technology可以将建筑软件模型从几乎任何平台(AutoCADRevitMaya)转换为自由形式的晶格结构。然后,这些中空结构由算法控制的机器人打印,并用作填充传统建筑材料的模板。Branch Technology创始人兼首席执行官Platt Boyd说:“这与我们在细胞水平上的制作方式类比,3D打印组件就像电池的外部边界一样。填充材料,血液和水都会带来力量。
 
据报道,该公司于20186月推出了世界上最大的3D打印结构,一个42英尺直径,20英尺高的纳什维尔OneC1TY贝壳。由休斯敦开发商剑桥公司委托设计并与CORE StudioThornton Tomasetti合作设计的轻质碳纤维结构符合纳什维尔的建筑规范,要求它能承受1英寸积冰,10-12英寸积雪和90英寸积雪。 - 每小时风荷载。
 
虽然初步分析表明大跨度需要钢结构支撑,但随后的研究表明,曲线几何设计可以消除除基础之外的钢的需要。这意味着该项目可以保持在预算范围内,大约是同类钢结构成本的一半。

“我是一名建筑师,但我们常常被迫制作饼干盒,”博伊德说。“参数化架构正在做一些非常有趣的事情,但它只限于应用在渲染图或'淀粉图'以及每平方英尺800美元到1500美元的项目。我很高兴将这些创意设计纳入正常的建筑预算。



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 发表于2018-11-06  | 只看该作者      

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