3D-печать древесины - архитектура будущего

Оновлено: 23 трав 2019 р.

Перевод статьи "3D print of wood - architecture of the future". Источник https://blog.allplan.com


3D-технология объявляет революцию в строительной отрасли: здания, которые сегодня все еще строятся через жесткое физическое объединение материалов и изделий, в будущем будут просто распечатываться. Сложный жизненный проект с собственным домом превратится в проект по выходным дням. Амбициозные строительные проекты из Китая, такие как первая сейсмостойкая вилла из 3D-принтера , уже несколько лет восхищают архитектурным решением. Они уже дают представление о завтрашней архитектуре. В качестве материалов в основном используются бетон, цемент, металл и пластик. Вскоре также будут использоваться такие природные материалы, как древесина.


© pixabay - CC 0, https://pixabay.com/de/schacht-3d-modell-textur-1743170; трехмерная модель

3D-процесс с древесиной для массового строительства

Для того, чтобы такие природные материалы, как древесина, при восприятии больших нагрузок приобретали достаточную стабильность в 3D-процессе, требуется множество инвестиций в исследования и разработки. Но, инвестиции оправданы поскольку объединение в результате научных исследований положительных свойств древесины и использования 3D-технологии, придаст строительной отрасли большой потенциал. Индивидуализация и свобода дизайна, удобная воспроизводимость, экономическая эффективность и экологичность - убедительные аргументы в пользу 3D-технологий. Экономичное использование ресурсов в производственных процессах возможно благодаря инновационной, точной и быстрой процедуре, поскольку используется только такое количество материала, которое требуется. Отходы в виде стружки полностью отсутствуют. Древесина как природный материал обеспечивает отличную теплоизоляцию и поэтому особенно энергоэффективна. Возобновляемое сырье с длительным сроком службы и гибкостью в использовании, представляет интерес для массовых строительных проектов.

«Laywoo D3» - деревянная нить из 3D-принтера

Исследования с использованием древесины в процессе 3D-печати, в частности, касаются дизайна интерьера, мебели и строительных компонентов. Первые перспективные проекты уже существуют: инженер Кай Парфи разработал древесную нить «Laywoo-D3». Она содержит от 15 до 40 процентов переработанной древесины. Визуально нить трудно отличить от реального дерева. Нить даже имеет характерный запах древесины. Её можно печатать при температуре от 175 до 250 градусов. Температура определяет окраску - чем больше тепловая экспозиция во время процесса печати, тем темнее результат. Это, среди прочего, означает, что могут быть имитированы годичные кольца. Несмотря на многообещающее начало для того, чтобы напечатать древесину в чистом виде, необходимы дальнейшие интенсивные исследования. Изучением данного вопроса также занимается Институт древесных технологий Дрездена (IHD). В будущих проектах основное внимание уделяется разработке древесных частиц, которые могут быть использованы в составном полимере, содержащем до 90 процентов древесины.

Углерод: «Высокая производительность, низкий вес»

Помимо дерева, многообещающим материалом является углерод, становящийся для строительной отрасли все более важным в сочетании с 3D-технологиями. Ученые из Университета Аугсбурга недавно разработали инжекторный процесс, сохраняющий материальные ресурсы при интеграции коротких волокон углерода в цементные строительные материалы. Простой бетон, таким образом, превращается в высокоэффективный структурный биоматериал, который демонстрирует большую стабильность. Углеродные волокна выдерживают экстремальные нагрузки и на 80 процентов легче по сравнению со сталью. Чтобы гарантировать, что инновационный строительный материал, известный как «FIBRACRETE», станет жизнеспособным вариантом, ученые Аугсбурга в настоящее время изучают метод переноса процесса инжекции на размеры компонентов здания. Здесь также применяется 3D-технология. Для нового исследовательского здания Аугсбурга «Управления материальными ресурсами» (MRM) был заложен фундаментный камень из FIBRACRETE, созданный на трехмерном принтере.

Цифровая революция формирует будущее архитектуры

Дорогая технология пока еще не готова к крупномасштабному использованию, но такие проекты, как вилла, созданная 3D-принтером, о которой упоминалось в начале работы, показывают, насколько велика потенциальная перспектива. Для архитектурной области экспериментов нет ограничений: эмират Дубай в сотрудничестве с Convrgnt Value Engineering планирует новый архитектурный мир: лабораторию напечатанную 3D-принтером. Она будет оснащена электроникой, прототипами, лабораторией программного обеспечения и машиностроения и будет заниматься разработкой эффективных солнечных панелей с использованием беспилотных летательных аппаратов. Первое офисное здание, полученное путем 3D-печати уже находящееся в пустынном мегаполисе, было возведено за 17 дней.

Сегодня наверняка можно сказать лишь одно: цифровая революция всё больше проникает в строительную отрасль и преобразит архитектуру завтрашнего дня.

15 перегляд

© 2017 «Будівельний факультет Криворізького національного університету»