Аэрамент: 3D басып шығару арқылы жеңіл құрылыс материалдары... қалдықтарынан

La 3D басып шығару дамуына орасан зор үлес қоса аладытұрақты ғимарат, бұрын ешқашан пайдаланылмаған материалдармен тәжірибе жасау және тұтыну мен шығарындыларды азайтуға қабілетті жаңа құрылыс әдістерін сынау мүмкіндігінен бастап.

бастап зерттеуші Цюрих федералды политехникалық жаңа өнім шығару үшін осы автоматтандырылған технологияны пайдаланды оқшаулағыш элементтер жеңіл, толығымен цементсіз, өнеркәсіптік қалдықтардан алынған минералды көбіктен жасалған. Бұл минералды көбіксансыз рет қайта пайдалануға болатын 3D принтердің арқасында бөлменің өлшемімен қабат-қабат өңделеді.

Жобаның алғашқы прототипі Ауа элементі бұл қарапайым ерітіндімен біріктірілген және цементсіз ақ сылақпен қапталған төрт 3D басып шығарылған сегменттерден тұратын екі метрлік монолитті бұрыштық баған.

Болашақтың құрылысына неғұрлым тұрақты цемент дайын
Тұрақты құрылыс: жасыл материалдар арасындағы… саңырауқұлақтардың басты кейіпкерлері

Тұрақты құрылыс және 3D басып шығару: бұл ETH зерттеуі

L 'тұрақты ғимарат сансыз ауытқулары бар: дамуы ақылды материалдар және жаңа құрылыс әдістері, упайциклингті қолдану және ресурстарды қайта пайдалану а негізін қалаушы элементтер болып табылады жаңа көзқарас құрылыстарға, ең алдымен, табиғатпен үйлесетін етіп жобаланған кеңістіктерді жобалау және орналастыру қажеттілігінен туындайды.

Неғұрлым тұрақты ғимараттар - бұл ынталандыруға мүмкіндік беретін ғимараттар неғұрлым ұтымды пайдалану энергия тиімділігінің арқасында ресурстар, сонымен қатар олар біріктіре алатын ресурстар экологиялық және әлеуметтік тұрақтылық және ресурстар мен энергия тұрғысынан өте қымбат процестерге жүгінбестен салу мүмкіндігіне уәде беретін.

Осы тұрғыда ол жаңа материалдарды әзірлеу және құрылыс техникасы жетекші рөл атқарады, ғалымдардың амбициялары мен ғаламдық нарықтың қажеттіліктерін біріктіруге қабілетті, олар өте әртүрлі болғанымен, бұдан былай көмектесе алмайды. ауырған планета.

Бұл тақырыптағы соңғы жаңалықтардың біріArch Tec зертханасы Гонггерберг кампусындағы ETH ғылыми-зерттеу және робототехника. Міне, зерттеуші Патрик Бедарф, топта кім жұмыс істейді Сандық құрылыс технологиялары профессордың Бенджамин Дилленбургер, өндіру әдісін зерттеді жеңіл оқшаулағыш құрылыс элементтері 3D басып шығарудың арқасында күрделі пішінді кішірейтетін материалдардан.

Тұрақты құрылыс қоғамдық дәретханадан басталады: Шри-Ланкадағы жоба
RESKIN: жасыл құрылысқа арналған инновациялық смарт жоба

Бөлменің өлшеміндей үш өлшемді принтер

La 3D принтер Патрик Бедарф пайдаланған бөлменің үлкені: Arch Tec зертханасының негізгі бөлмесінің төбесінде көптеген роботтық қолдар ілулі тұр, ал жерде жұмыс платформалары мен ағаш жәшіктерде құм мүсіндерге ұқсас оғаш тіршілік иелері өмірге келеді. .

«Роботтар бөлменің кез келген нүктесіне дәл қозғала алады«, - деп түсіндіреді Бедарф. «Біз маршрутты жоспарлаймыз және олардың қайда және қаншалықты жылдам жүруі керек екенін, сондай-ақ принтер басынан қанша материал ағып кетуі керек екенін, қай уақытта және қайда қою керектігін анықтаймыз.«.

Осы тапқыр жүйемен ETH зерттеушісі Airlement жобасының алғашқы прототипін жасады, а колонна монолитті бұрыштық бөлік, биіктігі екі метр, ерітіндімен бірге ұсталған төрт 3D басып шығарылған сегменттерден тұрады.

I төрт сегмент бағаналар жеңіл, бір-бірінің үстіне қою үшін қолмен көтеруге оңай:Құрылыс бөлшектерін жай ғана зауытта басып шығаруға, құрылыс алаңына тасымалдауға және қажет жерде орналастыруға болады«, - деп түсіндіреді Бедарф.

«Құрамдас бөлікті берік ету үшін қуыс өзекті жоғары тығыздықтағы минералды көбікпен құюға болады, бұл оны жүк көтергіш құрылым ретінде әрекет ету үшін жеткілікті берік етеді.». Бірақ Бедарфтың жобасында жаңашылдық тек техника ғана емес.

Нөлдік шығарындылар және жақсы өмір сүру сапасы: «Бұл ақылды қала»
Люцернде Smart City жобалары бойынша бірінші швейцариялық этика комитеті

Ауа элементтері, домна пештерінің күлінен жасалған «кірпіштер».

Ауа элементтерін жасау үшін Патрик Бедарф а тұрақты оқшаулағыш материал ETH спин-офф FenX шығарған: бір минералды көбік қайта өңделген өнеркәсіп қалдықтарынан жасалған, атап айтқанда ұшатын күл өнеркәсіптік домна пештерінің жану процестерінен алынады.

«Бұл материал бірінші материалдық циклден өтті және жай ғана болуы мүмкін пайдаланғаннан кейін қайта өңделеді», - деп түсіндіреді Бедарф жаңа материалдың бір бөлігін саусақтарының арасында ұсақтап жатқанда: ұнтақталғаннан кейін көбік дайын болады. қайта пайдаланылады.

«Егер ғимараттың бір бөлігі қажет болмаса»дейді зерттеуші, «оны толығымен ұсақтауға және ұнтаққа айналдыруға болады, жаңа көбікке айналдыруға дайын». Және соңғы өңдеуге қолданылатын сылақ сияқты цементтен мүлдем таза.

Әрбір прототип келеді сағаттан аз уақыт ішінде басып шығарылады және бір апта бойы өндірістік ортада, 20-28 градус аралығындағы бақыланатын температурада және 20-70 пайыз ылғалдылықта кептіруге қалдырылады.

дұрыс реттелуін тексеру үшін ылғалдылық пен температура, Патрик Бедарф арнайы климаттық камераны, үлкен мөлдір шатыр тәрізді құрылымды салды, оның ішінде принтер роботы алдын ала анықталған жол бойымен қозғалады.

Бұл өндіріс әдісі, дейді зерттеуші, арнайы өңдеуді қажет етпейді жоғары энергия қарқындылығы: «Бұл цементпен қатайтылуы немесе кейіннен пеште жоғары температурада емделуі керек болатын цементсіз көбікпен алдыңғы жұмыстың авансы.«.

Химия таңғаларлығы: пластмасса қалдықтары қалай сабынға айналады
Микропластикалық ластану: ерітінді өсімдіктерден келеді

Автоматтандырудың арқасында тұрақты және үнемді құрылыс

3D басып шығару арқылы жаңа әдіс сізге мүмкіндік береді материалды аз пайдаланыңыз: мысалы, құюға арналған қалыптарды пайдалануды қажет етпейді, тек ішінара қайта пайдалануға болатын құрылымды және бүгінгі күні қажетті ресурстар тізімінен толығымен қиып алуға болады.

3D басып шығару комбинациясы және робототехника тапсырыс бойынша жасалған ғимараттардың барлық бөліктерін өте үнемді өндіруге мүмкіндік береді: «Автоматтандырусыз– деп түсіндіреді зерттеуші.Материалдарды үнемдейтін дәстүрлі құрылыс әдістері өте көп уақытты қажет етеді және қымбат, әсіресе еңбек шығындарына байланысты«.

Патрик Бедарф жобаны дамытуды жалғастырады FenX-пен бірлесіп, ол бүкіл өндіріс желісін Airlements-ке арнайды: «Біз жүк көтергіштігі мен оқшаулау қасиеттерін мұқият талдаймыз», - деп түсіндіреді Бедарф, «бұл материал жабық бөлмеде қабырға элементі ретінде қалай әрекет ететінін анықтау«.

«Инфрақызыл өлшемдер– деп қорытындылайды зерттеуші, –олар жылу оқшаулауды қай жерде одан әрі жақсартуға болатынын және басып шығару жолын реттеу арқылы кез келген әлсіз жерлерді қалай жою керектігін анықтауға көмектеседі.«.

Климаттың өзгеруі: Швейцария Чили, Кения және Туниспен одақтас болды
Инновациялық парк: шөлдегі болашақ блокчейн форматындағы қала