Druk 3D: Niech marzenia staną się rzeczywistością

W dobie Internetu cyfryzacja zaowocowała zmianami i innowacjami w różnych branżach, w tym w branży budowlanej.

„W chwili obecnej inteligentne budownictwo stało się nieuniknionym trendem w rozwoju branży budowlanej i ważnym punktem wyjścia do transformacji i modernizacji. Jest to jeden ze skutecznych sposobów rozwiązania problemu niskiej efektywności, wysokiego zanieczyszczenia i wysokiej energochłonności budownictwa przemysł. Jako innowacyjna technologia inteligentnego budownictwa, technologia druku 3D betonu zapoczątkowała niespotykane dotąd możliwości rozwoju." Niedawno Xu Weiguo, profesor Szkoły Architektury Uniwersytetu Tsinghua, powiedział w wywiadzie dla China Building Materials News, że sama technologia drukowania 3D betonu nie jest pojedynczą technologią, ale integracją technologii, w tym projektowania architektury cyfrowej, robotów system, technologia drukowania, technologia materiałowa itp. Zaletą jest wysoka wydajność, brak szablonów, oszczędność pracy, oszczędność materiałów, niski poziom emisji dwutlenku węgla i ochrona środowiska. Nadaje się nie tylko do projektowania i budowy tradycyjnych domów, ale także może zrealizować konstrukcję różnych pięknych, nieregularnie zakrzywionych ciał. Ma świetne perspektywy na przyszłość.

Xu Weiguo, wiejski dom zbudowany przy użyciu technologii druku 3D betonu

Druk 3D sprzyja rozwojowi architektury cyfrowej

Xu Weiguo zajmuje się projektowaniem cyfrowym i badaniami konstrukcji cyfrowych od 2003 roku. Przez lata promował szybki rozwój architektury cyfrowej w Chinach poprzez nauczanie, inżynierię, kuratorstwo, publikacje i inne kanały.

Mówiąc o swoim marzeniu o architekturze cyfrowej, Xu Weiguo powiedział, że budowa to proces i system. Obecnie system obejmuje architektów, projektantów konstrukcji, inżynierów hydraulików i elektryków oraz odseparowane od siebie zespoły konstrukcyjne. Jednak w społeczeństwie informacyjnym sposób produkcji zmienił się zasadniczo, a każde ogniwo powinno odzwierciedlać cechy inteligentnego budownictwa.

Aby zrealizować to marzenie, zespół Xu Weiguo opracował technologię drukowania robotów 3D w oparciu o cyfrowy projekt architektury i system automatycznego sterowania robotem, technologię druku 3D i specjalną technologię materiałów betonowych.

Betonowy element drukowany przez Xu Weiguo

„Ta technologia jest inteligentną technologią konstrukcyjną. Jej proces konstrukcyjny obejmuje kreatywne projektowanie algorytmów, cyfrowe modelowanie morfologii, planowanie ścieżki drukowania, kodowanie programu do drukowania, wirtualną symulację konstrukcji druku, drukowanie na miejscu na miejscu lub prefabrykowane drukowanie na miejscu i montaż. Nie tylko cyfrowo integruje cały proces budowy domu lub krajobrazu, ale także dzieli go na dwie części: konstrukcję wirtualną i fizyczną konstrukcję drukowaną. Podczas procesu budowy ciągły przepływ informacji cyfrowych i przepływ materiałów konstrukcyjnych uzupełniają się, tworząc zintegrowany proces inteligentnej budowy”.

Xu Weiguo zwrócił uwagę, że technologia ta wymaga udziału różnych gałęzi przemysłu, w tym kreatywnego projektowania architektury opartej na generowaniu algorytmów, rozwoju oprogramowania do planowania i sterowania ścieżką, zintegrowanej produkcji robotów i sprzętu drukarskiego, mieszanej produkcji materiałów drukarskich, i cyfrowy plac budowy. Jego promocja i wykorzystanie nie tylko zmodernizuje tradycyjną branżę budownictwa mieszkaniowego, ale także przyczyni się do powstania nowej cyfrowej sieci branży budowlanej.

Musi mieć pojęcie betonu uogólnionego

Jako innowacyjna inteligentna technologia budowlana i środowiskowa, największą zaletą technologii robotów do drukowania 3D jest oszczędność siły roboczej, poprawa wydajności, obniżenie kosztów i zapewnienie jakości.

W związku z tym Xu Weiguo zwrócił uwagę, że inteligentne budownictwo będzie promować transformację i modernizację chińskiego przemysłu budowlanego. Jako ważny sposób inteligentnego budownictwa, druk 3D będzie odgrywał ważną rolę w inteligentnym rozwoju budownictwa inżynieryjnego. Dzięki zastosowaniu inteligentnych systemów i inteligentnego sprzętu dokładność konstrukcji tej technologii została znacznie poprawiona, zapewniając w ten sposób jakość konstrukcji. Ponadto cyfrowy projekt oparty na generowaniu algorytmów wykorzystuje do budowy inteligentne ramiona robotów, które mogą poruszać się w przestrzeni. Ta technologia może nie tylko budować tradycyjne formy architektoniczne, ale także budować różnorodne bogate organiczne formy architektoniczne. Rozumie się, że ta technologia jest stosowana przemysłowo, a największy na świecie zielony park betonu do drukowania 3D został zbudowany w dzielnicy Bao'an w Shenzhen po raz pierwszy. Do tej pory technologia ta została zastosowana w nowych budynkach wiejskich, niedrogich mieszkaniach drukowanych w Kenii, mostach dla pieszych, bibliotekach i innych projektach.

Plac budowy Xu Weiguo / dostarczone rysunki

„Chociaż nadal istnieje wiele wąskich gardeł do rozwiązania w budownictwie z użyciem druku 3D betonu, a konkurencja w rozwoju technologii i praktycznym zastosowaniu w tej dziedzinie jest coraz bardziej zacięta, największą przeszkodą dla tej technologii jest to, że ludzie nie rozumieją tej technologii”. W związku z obecnymi wątpliwościami co do technologii druku 3D betonu, Xu Weiguo uważa, że ​​proporcja samego betonu może się zmieniać, a różne proporcje doprowadzą do zmian właściwości betonu, takiego jak beton ultra-wysokiej jakości (UHPC). Gdy ten materiał zostanie zastosowany do druku 3D, druk 3D betonu będzie miał więcej możliwości. „To era współpracy. Aby promować rozwój technologii, wszystkie branże muszą ze sobą współpracować. W tym procesie ludzie muszą mieć pojęcie betonu uogólnionego”. — powiedział Xu Weiguo.

Promowanie poprawy wiejskich osiedli ludzkich

Podczas wywiadu zespół Xu Weiguo był zajęty projektem budownictwa wiejskiego w Guizhou. Zespół Xu Weiguo wniósł wiele innowacyjnych technologii do projektu domu wiejskiego, niezależnie od tego, czy był to dom modelowy dla rolników w Wujiazhuang, Xiahuayuan, prowincja Hebei, domy o niskich dochodach w Afryce, czy projekt domu wiejskiego w prowincji Guizhou.

W związku z tym Xu Weiguo powiedział, że odbudowa obszarów wiejskich jest ważnym zadaniem dla obecnego rozwoju społecznego, ale wiele odbudowy obszarów wiejskich przyniosło jedynie poprawę środowiska publicznego, na przykład budowę dróg, układanie rurociągów miejskich i odnawianie wyglądu budynków mieszkalnych. W rzeczywistości przestrzeń życiowa i warunki życia wewnątrz tych wiejskich domów nie zmieniły się znacząco. „Robotowa platforma mobilna do drukowania 3D betonu” i „system szybkiej budowy domów betonowych” mogą być wykorzystywane do odbudowy wiejskich domów jeden po drugim w organiczny sposób, przyczyniając się do budownictwa wiejskiego.

"Od 2003 roku zajmuję się badaniami projektowania cyfrowego. Moim zdaniem największą cechą naszego zespołu jest przeniesienie badań z laboratorium na plac budowy." Xu Weiguo uważa, że ​​badania laboratoryjne są dalekie od zastosowania w rzeczywistym projekcie, a czasami technologia, która jest bardzo skuteczna w laboratorium, nie może zostać zastosowana w rzeczywistym projekcie. Kluczem do ciągłych osiągnięć zespołu Xu Weiguo jest prowadzenie badań i rozwoju w rzeczywistych projektach oraz znajdowanie najlepszego systemu w setkach eksperymentów.