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3D打印混凝土正在改变建筑行业

受到COVID-19 疫情的影响,由于劳动力短缺和供应链中断,房屋建造商面临着无法按时完成建造的问题。如今,随着住房库存的急剧下降,建造行业比以往任何时候都更需要新的创新来降低成本并弥补损失的时间,这就不得不提到3D混凝土打印。

3D打印混凝土正在改变建筑行业

2022年2月,COBOD International 与材料供应商 Quikrete 和开发商 We Print Homes 在拉斯维加斯混凝土世界大会上在现场观众面前进行了为期三天的 3D 打印混凝土(来源:COBOD)

与使用机器人技术提高施工效率、安全性和质量不同,3D 打印不遵循传统的建造流程。“分层施工”已成为建筑行业一种全新的替代技术。此外,建筑工地正在发生变化。各个建造结构模块不是完全在现场进行,而是在工业和自动化条件下预制并在现场组装,从而节省时间和成本以提高质量。

如今,3D 混凝土打印技术已用于住宅、特色建筑等项目。支持者表示,如果它能够克服一些挑战,它就有可能对整个建筑行业产生深远影响。


如何用混凝土进行 3D 打印

3D打印混凝土正在改变建筑行业

PERI 的混凝土 3D 打印获得了住宅建筑的所有监管批准(来源:PERI)

3D 混凝土打印使用超大型 3D 打印机,利用可在数米范围内(高度、宽度)移动的喷嘴挤出混凝土。这些机器通常以龙门或机械臂系统的形式出现。

无论打印机的配置如何,几乎所有打印机都连续挤出“面团状”混凝土材料,这些材料分层铺设,以创建所需的建筑。

尽管该技术被称为 3D 混凝土打印,但在这个词的最严格定义中,此处的材料并不总是混凝土。传统的混凝土通常不适合 3D 打印,因为它会堵塞打印机喷嘴并且不能正确粘附到之前的层。如今许多可用的打印材料都是特制的,可成功打印的 3D 混凝土材料和3D打印机一样重要。

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混凝土墙,如用于风力涡轮机底座,3D 打印使用格子填充可使用更少的材料更坚固(来源 COBOD)


3D打印混凝土的优势

3D打印混凝土正在改变建筑行业

3D 打印混凝土提供了高度的设计自由度,可以在没有支撑的情况下创建弯曲结构。(来源:Apis Cor)

根据 Guidehouse Insights 的研究,在过去五年中,随着机器人技术、材料科学和软件方面的创新,建筑用 3D 混凝土打印发展迅速。那么与传统的建筑方法相比,它的优势是什么呢?

3D 打印有可能在速度、成本效率和生产力方面颠覆建筑业。

德国建筑公司 Michael Rupp Bauunternehmung 的董事总经理塞巴斯蒂安•鲁普 (Sebastian Rupp) 解释了他们选择 3D 打印混凝土的原因时说:“我们相信这项新技术对未来具有巨大的潜力,我们希望帮助塑造这个未来。” 该公司于 2020 年底与PERI 合作,在德国建造了第一座完全可居住的 3D 打印公寓楼。

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欧洲第一座3D打印的德国多层公寓楼是用COBOD 3D打印机打印出来的(图片来源:COBOD)


3D打印混凝土项目

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总部位于美国的 3D 打印技术公司 Icon,3D 打印了位于德克萨斯州奥斯汀的多户住宅(来源:Icon)

到 2022 年,德克萨斯州奥斯汀将有一个拥有100 户家庭的社区。Lennar是美国领先的房屋建筑商之一,也是大型 3D 混凝土打印公司Icon,计划建造迄今为止最大的 3D 打印房屋社区。

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由 PERI/COBOD 和建筑师 Mense Korte 设计的两层 3D 打印房屋(来源:PERI)


3D 混凝土打印服务

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LoganArchitecture 为开发商 3Strands 使用 Icon 的 Vulcan 建筑系统设计的 3D 打印房屋的渲染图(来源:Icon)

Icon目前正在与少数战略合作伙伴合作,在对其技术进行微调的同时在国内和国际上完成了大型项目。

 

文章来源:建筑工业化创新联盟


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