ETH Zurich اولین پروژه معماری با پرینت سه بعدی قالب شن و ماسه در مقیاس واقعی و کامل در جهان را ساخت.

نوشته شده توسطمینو بهاری
پست قبل

طراحی پیچیده اغلب نیاز به سیستم های سازه ای بزرگ برای پشتیبانی از فرم های خلاق و تخیلی دارد؛ اما با آغاز تکنولوژی پرینت ۳D، پتانسیل های نامحدود معماری بدون به خطر انداختن پایداری طراحی ساختمان ارائه شد. محققان در ETH Zurich، تحت رهبری بنیامین دلینبرگر، اکنون تکنیک نوآورانه پرینت سه بعدی قالب شن و ماسه ای را به گونه ای توسعه داده اند که امکان استفاده سریع از قالب و مواد را فراهم می آورد.

در خانه DFAB آنها از این روش برای ساخت قطعات بتنی یک قالب بسیار سبک وزن به مساحت ۸۰ متر مربع استفاده کرده اند ، این ساختمان با این تکنیک اجرایی اولین و بزرگترین در نوع خود است. صفحات هوشمندی که الوارهای چوبی در طبقه دوم، آن را حمل میکنند ، پایداری ساختمان و استحکام بتن را با طراحی آزاد چاپ سه بعدی ادغام می کند.

ساخت اولین ساختمان در اندازه کامل با پرینت 3D قالب شن و ماسه توسط ETH Zurich

  – فرایند گام به گام

تیم طراحی از چاپ سه بعدی تمام اجزای ساختمان خودداری کرد اما به جای آن، یک قالب خاص برای اجرای سقفی با طراحی پیچیده ساختند که بتواند ویژگی های تحمل بار خود را حفظ کند. به همین دلیل تیم طراحی تصمیم به استفاده از چاپگر۳D شنی بزرگ با دقت میلیمتری گرفت که پس از اتمام کار ، میتوان از قالب ها برای پروژه های دیگر استفاده کرد. گروه تحقیقاتی پروژه توانست یک نرم افزار جدید برای ساخت عناصر قالب تولید کند. این نرم افزار نتیجه یک تولید دقیق برای تهیه مختصات و ثبت تمام پارامترهای یک اتاق است.
دیوار منحنی که به عنوان یک تکیه گاه اصلی برای تحمل سقف بتنی عمل می کند، با دقت و در مقیاس میلیمتر اسکن شده است . در نتیجه نقطه به نقطه عناصر ساخته شده با معادلات هندسی و نیاز های ساختاری سازگار است.
پس از انجام تجزیه و تحلیل کامل، به سادگی فشاریک دکمه، داده های طراحی را برای ماشین آلات جهت شروع کار آماده می کنند. در طول این مراحل، تیم های تخصصی مختلفی در زمینه های صنعتی برای ایجاد صفحات هوشمند فعالیت دارند.

ساخت اولین ساختمان در اندازه کامل با پرینت 3D قالب شن و ماسه توسط ETH Zurich

– اولین تیم، مسئولیت انبساط شن و ماسه با کیفیت بالا به صورت ۳D را برعهده داشت؛ به علت شرایط حمل و نقل و چاپ، مهندسان تصمیم گرفتند قالب ها را در قطعات پالت ها اندازه گیری کنند.

– تیم دوم، با استفاده از دستگاه برش لیزری CNC، فرم چوب را ساختند. ساختار چوبی پروژه بر روی نیمه بالایی دال (اسلب ) مورد استفاده قرار گرفت، و فضاهای توخالی برای کابل برق و کاهش وزن و مواد استفاده گردید. طراحان اطمینان دادند که سایر فضاهای موجود درسقف پروژه را برای تاسیسات فنی مانند روشنایی و سنسورهای اطفاء حریق تعبیه کرده اند.

– پس از اجرای کار دو تیم اول، مسئولیت کار با بتن مسلح با الیاف مقاوم برعهده تیم سوم قرار گرفت. در این مرحله اولین قدم این بود که قالب ماسه را با مواد بتنی اسپری کرده و سطح آجری، رنده ای را ایجاد کنند. سپس بتن باقی مانده را به شکل فرم چوب به کار میبرند، و فرم نهایی را ایجاد می کنند.

ساخت اولین ساختمان در اندازه کامل با پرینت 3D قالب شن و ماسه توسط ETH Zurich

ساخت اولین ساختمان در اندازه کامل با پرینت 3D قالب شن و ماسه توسط ETH Zurich

یازده قطعه به مدت دو هفته برای فرآیند سخت شدن کنار گذاشته شدند و به محض آماده شدن بلوکها به مقصد سایت پروژه منتقل شدند. به دلیل کارایی بهینه برنامه ریزی پیش سازه، زمان نصب در سایت پروژه به حداقل رسیدو تیم نصب و راه اندازی با استفاده از جرثقیل هایی با کابلهای فولادی قرار دادن قالب های بتنی در ساختمان استفاده کردند.

 

ساخت اولین ساختمان در اندازه کامل با پرینت 3D قالب شن و ماسه توسط ETH Zurich

“بر اساس نسخه ۳D چاپ شده، عناصر بتنی پیش ساخته به عنوان یک ترکیب آلی، در ساختار سلسله مراتبی بهینه سازی شده اند. این ساختار با توضیع موثر نیرو در مکانهای دارای فشار بیشتر موجب صرفه جویی در مصرف مواد می شود. در نتیجه به دلیل استفاده از این نوع بتن مسلح نیز این سقف ۵۰ درصد سبک تر از سایر نمونه های مشابه خود است”

DFAB HOUSE-DFAB HOUSE

در حال حاضر چندین شرکت معماری و مهندسی با استفاده از چاپ شن و ماسه ۳D در پروژه های خود شروع به کار کرده اند. با این حال، اکثر این پروژه ها در مقیاس های کوچک و متوسط (مانند : مبلمان، محصولات، تاسیسات) تولید می شوند.این پروژه یک دنیای پتانسیل جذاب برای آینده ساخت اجزای ساختمانی بهینه سازی شده را بدون هیچ گونه پیچیدگی مقیاس یا مسئله در طراحی اجرا می نماید.

با نگاه به آینده، ما فقط می توانیم تصور کنیم که معماران و مهندسان می توانند با چنین پلتفرم هایی چقدر آزادانه تر کار کنند.

ساخت اولین ساختمان در اندازه کامل با پرینت 3D قالب شن و ماسه توسط ETH Zurich

برای توسعه این پروژه، مجموعه ETH Zurich برای شرکت در این مراسم، محققان و شرکتهای زیر را در اختیار دارد:
ETH Zurich Chair for Digital Building Technologies: Benjamin Dillenburger
ETH Zurich Chair for Building Materials: Robert Flatt
ETH Zurich Chair of Structural Design: Joseph Schwartz
Industry Partners: Bürgin Creations; Frutiger AG; voxeljet AG; Georg Ackermann GmbH; Stahlton AG; Christenguss AG; Fischer Rista AG; Rudolf Glauser AG; Gom International AG

امیدواریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد و نظرات خود را در باره ساختمان های آینده در انتهای همین مطلب درج نمایید .

 

پیشنهاد میکنیم مطالب  زیر را نیز بخوانید :

 

۸ نوآوری در فناوری های ساخت و ساز که مسیر این صنعت غول پیکر را تغییر می دهند
ناسا پرینت های سه بعدی AI SpaceFactory را به عنوان مدل های ۳D کلبه های روی مریخ تایید می کند

 

ممکن است شما هم به این مطالب علاقمند باشید

معماران چگونه می توانند با طراحی اضطراب افراد را کاهش دهند
معماران چگونه می توانند ...

چرا افراد غالباً در مکان های عمومی خاص خود را از نظر...

طراحی ساختمان های آینده با روشنایی هوشمند
طراحی ساختمان های آینده ...

مصرف برق بالا و هزینه های سربار ناشی از خرابی تجهیزات برقی...

جالب ترین نکات درباره دکوراسیون آپارتمان های کوچک
جالب ترین نکات درباره ...

اگر آپارتمان کوچکی در متراژ زیر 50 متر دارید و چیدمان و...

گیاهان آپارتمانی به زندگی شما رنگ و بوی تازه ای خواهند داد
گیاهان آپارتمانی به زندگی ...

گیاهان آپارتمانی هر صبح شما را زیباتر، هر روز را پر انرژی...

10 سؤال متداول درباره انواع کاشی و سرامیک
10 سؤال متداول درباره ...

مربع ، مستطیل ، شش ضلعی ، مات ، براق، همه اینها...

چگونه به یک مشاور املاک نیمه وقت تبدیل شویم؟
چگونه به یک مشاور ...

در این مقاله میخوانید: -چگونه به یک مشاور املاک نیمه تبدیل شویم؟...

ارسال دیدگاه شما

نام *
آدرس ایمیل *
وب سایت