Badania budowlane wg Politechnika w Swinburne bada ziemski druk 3D jako odpowiedź na niedobór mieszkań socjalnych i niedrogich w Australii.
Finansowane poprzez Program projektów powiązań Australijskiej Rady ds. Badań Naukowych pracami kieruje dr Mohamed Gomaa z Szkoła Inżynierii w Swinburne i polega na opracowaniu zrobotyzowanego systemu drukującego, zdolnego do formowania gęstych elementów konstrukcyjnych z gleby wzmocnionej włóknami naturalnymi. System został zaprojektowany tak, aby precyzyjnie wytłaczać te mieszaniny do form strukturalnych o dużej gęstości, zamiast polegać na konwencjonalnej konstrukcji betonowej.
Według A raport informacyjny partner branżowy Luytena 3D wnosi wiedzę specjalistyczną w zakresie wielkoskalowego druku 3D w budownictwie, podczas gdy naukowcy z Uniwersytet Nowej Południowej Walii biorą udział w rozwoju technicznym. Uczestniczą w nim również rdzenni posiadacze wiedzy, dostarczając spostrzeżeń wyciągniętych z tradycyjnych praktyk budowania ziemi, które są dostosowywane do nowoczesnych procesów produkcyjnych.
Rozwiązanie problemu luki mieszkaniowej w Australii
Według szacunków uniwersytetu do 2036 r. przyszły niedobór mieszkań w Australii wyniesie ponad 600 000 domów socjalnych i niedrogich, co zespół badawczy podał jako kluczową motywację do badania alternatywnych metod budownictwa. Szczególny nacisk położony jest na obszary o ograniczonym dostępie do wykwalifikowanej siły roboczej lub tradycyjnych materiałów budowlanych, w tym społeczności odległe i znajdujące się w niekorzystnej sytuacji.
W ramach tego projektu materiały ziemne są badane częściowo ze względu na ich profil środowiskowy. Swinburne zauważył, że tradycyjne konstrukcje betonowe odpowiadają za około 8% globalnej emisji dwutlenku węgla, podczas gdy materiały ziemne mają niemal zerowy ślad węglowy. W badaniu za priorytet uznano wykorzystanie gleby pozyskiwanej lokalnie, aby pomóc w obniżeniu ogólnych kosztów i harmonogramu budowy.
Do mieszanek drukarskich dodawane są włókna roślinne pochodzące z produktów ubocznych rolnictwa, w tym z łusek konopi i ryżu. Zdaniem zespołu badawczego włókna te poprawiają wytrzymałość i trwałość konstrukcji ziemnych, umożliwiając jednocześnie ponowne wykorzystanie odpadów rolniczych do celów budowlanych. Zastosowanie tych materiałów opisano również jako wspierające zasady gospodarki o obiegu zamkniętym.
Swinburne stwierdził, że połączenie ziemi pozyskiwanej lokalnie ze zautomatyzowanymi technikami budowlanymi mogłoby obniżyć ogólne koszty budowy i terminy aż o 60%. Podejście to jest testowane pod kątem szybszego dostarczania mieszkań przy jednoczesnym zachowaniu parametrów konstrukcyjnych.
Co więcej? Zakończono już testy laboratoryjne i wydrukowano prototypy na małą skalę. Następny etap obejmuje budowę pełnowymiarowego budynku demonstracyjnego zaplanowanego dla Victorii, w którym zaprezentowany zostanie potencjał tej technologii.
Druk 3D na Ziemi w praktyce
Wykorzystywanie w budownictwie odpadów pochodzących z recyklingu i ziemi pozyskiwanej lokalnie zapewnia mniejsze oddziaływanie na środowisko, oparte na łatwo dostępnych materiałach, przy jednoczesnym zmniejszeniu ogólnego wpływu na środowisko.
Godny uwagi przykład pochodzi z japońskiej pracowni architektonicznej Praca Lib który ukończył 100 mkw parterowy dom w Kumamoto przy użyciu wielkoformatowego druku 3D z wykorzystaniem materiału na bazie gleby, a nie betonu. Opracowany z Arup i wydrukowane przy użyciu sprzętu firmy OSA konstrukcja została wytłoczona z niestandardowej mieszanki ziemi, wapna gaszonego i włókien naturalnych, zawierającej około 65% gleby i piasku. Lib Work szacuje, że metoda ta zmniejsza emisję CO₂ z budowy z około 45 000 kg do około 22 434 kg, osiągając jednocześnie najwyższy w Japonii wskaźnik odporności na trzęsienia ziemi.
Z innych nowości, międzynarodowe studio projektowe Hassella ukończono A Budynek społeczności wydrukowany w 3D w Hope Village w Tanzanii, wykorzystując cyfrowo wykonane ściany z lokalnie pozyskiwanej ziemi. Konstrukcja składa się z przecinających się ścian ziemnych, które łączą tradycyjne materiały konstrukcyjne z metodami wytwarzania przyrostowego.
Nad główną halą znajduje się drewniany baldachim, wykonany m.in Instytut Zaawansowanej Architektury Katalonii (IAAC) i zaprojektowany przez Eckersleya O’Callaghan’a uformowany z krótkich, połączonych ze sobą elementów drewnianych, wspartych na centralnym stalowym kręgosłupie. Okładzina z blachy falistej dodatkowo zwiększa trwałość, a ruchome przegrody wewnętrzne umożliwiają przenoszenie wnętrza między mniejszymi pokojami a większą przestrzenią wspólną, co pozwala na elastyczne użytkowanie przez społeczność.
The Nagrody branży druku 3D wrócili. Zgłoś swoje nominacje już teraz.
Prowadzisz start-up zajmujący się drukiem 3D? Dotrzyj do czytelników, potencjalnych inwestorów i klientów za pomocą Start-up roku w branży druku 3D konkurs.
Aby być na bieżąco z najnowszymi wiadomościami dotyczącymi druku 3D, nie zapomnij zapisać się do Biuletyn branży druku 3D lub śledź nas dalej LinkedIn.
Skoro tu jesteś, dlaczego nie zasubskrybować naszego Youtube kanał? Zawiera dyskusje, podsumowania, krótkie filmy i powtórki webinarów.
Wyróżnione zdjęcie przedstawia drukarkę 3D wytłaczającą mieszaninę ziemi i włókien. Zdjęcie za pośrednictwem Australian Manufacturing.
