Уже известно, что технология 3D-печати бетоном (3DCP) предлагает более эффективный подход к строительству зданий. Однако новый тип 3DCP, как говорят, даже лучше, в результате чего стены на 72 % легче, чем их обычные аналоги.
На большинстве строительных площадок 3DCP сопло экструдера с роботизированным управлением движется по прямым линиям параллельно земле, формируя формы для стен по одному горизонтальному слою за раз. Как только пустоты в центре этих форм будут заполнены арматурой и дополнительным количеством бетона, стены готовы.
По словам доктора Маниа Агаей Мейбоди и его коллег из лаборатории DART Мичиганского университета (Digital Architecture Research Technologies), в таких установках используется больше бетона, чем необходимо, плюс они ограничивают архитектурные особенности зданий довольно простыми формами. Вот где должна помочь университетская система Shell Wall.
Одна из моделей Shell Wall печатается на 3D-принтере DART Laboratory
Он начинается с создания компьютерной модели конструкции, в основе которой лежит наиболее эффективное распределение материала, необходимого для обеспечения требуемой прочности в каждой части здания. Другими словами, никакие материалы не добавляются туда, где они не нужны.
Руководствуясь этой моделью, печатающее сопло затем строит многослойные элементы стенки, состоящие из изогнутых вертикальных структурных ребер с более тонкими изогнутыми мембранами, перекрывающими промежутки между ними. Слои бетона укладываются неплоскостно, а это означает, что они не обязательно располагаются параллельно земле. По мере сборки каждого элемента внутрь полых ребер вставляются вертикальные секции арматуры, а внутри полых мембран размещается теплоизоляция.
Каждый элемент состоит из двух поддерживающих ребер с каждой стороны и изолирующей мембраны. Между ними Лаборатория DART
Маломасштабные испытания показали, что по сравнению с традиционными стенами того же размера, построенными из монолитного бетона, элементы Shell Wall обеспечивают снижение веса на 72% при сохранении такой же прочности конструкции. В настоящее время планируются полномасштабные испытания технологии на реальных строительных площадках.
Вы можете увидеть некоторые печатаемые модели в видео ниже.
Новаторский проект в Таубман-колледже с использованием нового метода 3D-печати бетоном.
