Lehetséges a helyi anyagok és a 3D nyomtatás kombinációja?

A jégtömbökből épített menedékház építésének művészete apáról fiúra száll az inuit őslakos népek körében, akik a bolygó legészakibb vidékein élnek. A körkörös alaprajz, a alagút-szerű bejárat, a légkimenet és a jégtömbök olyan szerkezetet alkotnak, ahol a belül keletkező hő megolvasztja a felszíni hóréteget és eltömíti a réseket, javítva a jég hőszigetelését. A viharos időjárásban az iglu lehet a határ az élet és a halál között, és talán ez a legikonikusabb és legradikálisabb példa arra, hogy mit jelent helyi anyagokból, kevés eszközből és sok tudásból építkezni. Ebben az esetben csak a jég áll rendelkezésre.

A bőséges erőforrások és a helyi munkaerő kihasználása a fenntartható építészet kulcsfogalma, amelyet gyakran figyelmen kívül hagynak a más kontextusokból származó megoldások rovására. Vajon az új igények és technológiák, az építőanyagok és az építési technikák globalizációja miatt van még hely a helyi anyagok számára? Pontosabban a 3D nyomtatott konstrukciókkal kapcsolatban, vajon csakis betonban tudunk-e gondolkozni?

Amikor az interneten rákeresünk a 3D nyomtatásra, gyorsan két fő eredményhalmazra bukkanunk. Az első a világon leggyakrabban használt építőanyagként használt, betonban lévő 3D nyomtatott épületek fellendüléséhez kapcsolódik, amely ugyanakkor felelős a magas szén-dioxid-kibocsátásért is. A második csoport kísérleti és innovatív építési projekteket érint más bolygókon. A Mars felszínén, amely barátságtalanabb, hasonlóan az Északi -sarkhoz, annak a gondolata a legértelmesebb, hogy csak azt használjuk, ami helyben elérhető.

Ha a bolygó gyarmatosításának vágya tovább erősödik, az űrhajók építőanyagokkal (cement-, kavics- vagy rétegelt lemezlapok) való ellátása kétségtelenül kizárt. Az Ai SpaceFactory által kifejlesztett Marsha prototípus volt a nyertes javaslat a „NASA Centennial Challenge” versenyén. A jelenlegi javaslatok túlnyomó többségéhez hasonlóan a Marsha 3D nyomtatási technikákat alkalmaz a Mars -kőzetekből kinyert bazaltrost és a Marson termeszthető növényekből feldolgozott megújuló bioműanyag (politejsav vagy PLA) keverékével. Az újrahasznosítható polimer kompozit felülmúlta a betont a NASA szilárdsági, tartóssági és zúzási tesztjeiben.

A Hold felszínén található menedékhelyek kutatása is folyik, 3D -ben, “holdbetonnal” nyomtatva. A keverék fő összetevője a Hold felszínén található, porszerű talaj lenne, amelyet holdregolitnak neveznek. A beton megkötéséhez és létrehozásához megjegyezték, hogy az űrhajósok saját vizeletét is lehet használni. „A kutatók azt találták, hogy a karbamid hozzáadása a Hold geopolimer keverékéhez, a betonhoz hasonló építőanyag, jobban működött, mint más közönséges lágyítók, mint a naftalin vagy polikarboxilát, hogy csökkentsék a vízszükségletet. A 3D nyomtatóból származó keverék erősebbnek bizonyult, és jó működőképességet biztosított. ”

De térjünk vissza a Föld bolygóhoz – Az épületek 3D nyomtatását olyan módszerként azonosították, amely potenciálisan optimalizálja a projekteket, lehetővé teszi organikus formák létrehozását, csökkenti az anyagfelhasználást, az építési időt, a szükséges munkaerőt, a logisztikai igényeket és a jövőbeni költségeket. Számos érdekes példa merült fel, de a legtöbb a betonra épül. Más szóval, annak ellenére, hogy a 3D nyomtatás decentralizált, az építéshez használt alapanyagot ritkán lehet helyben beszerezni.

A Texasi Egyetem több kutatója által kidolgozott, az épületek 3D -nyomtatására szolgáló anyagok lehetőségeit értékelő tanulmány kiemeli az aggodalmat, a betonra és annak környezeti hatásaira összpontosítva. „Az additív gyártási módszerek jelentősen átalakítják az ipart, fokozzák az automatizálást, lehetővé teszik az anyaghasználat megtakarítását, és lehetővé teszik a forma és a funkció soha nem látott összeolvadását; a betonra, mint választható extrudáló anyagra támaszkodva azonban rendkívül súlyosbodhatnak a növekvő környezeti kihívások.”

A kutatók rámutatnak, hogy jelentős figyelmet fordítottak a beton, különösen a talaj környezetbarátabb alternatíváinak keresésére, különösen a talajra, amely betakarítható és ültethető anélkül, hogy anyagokat kellene szállítani nagy távolságokra, ami jelentősen

Vannak már erre irányuló kezdeményezések. Az olaszországi 3D nyomtatás specialistái, a Mario Cucinella Architects (MC A) és a WASP csapata együttműködésével született meg az első 3D nyomtatott konstrukció egy teljesen természetes, újrahasznosítható, szén-semleges anyagból: nyers földből. A kör alakú prototípust TECLA -nak hívják (a Technology és Clay szavak kombinációjából), és Massa Lombarda -ban (Ravenna, Olaszország) építették, több szinkronizált 3D nyomtató használatával. Ez egy kör alakú ház, amelyet teljesen újrafelhasználható és újrahasznosítható anyagokból hoztak létre, amelyek a helyi földről származnak.

Az Abu Dhabi-i Urban Dunes projekt szerves szerkezeteket, például „városi oázisokat” forglal magában, vastag homokrétegből, keverve az aktív passzív és az alacsony technológiájú rendszereket a maximális komfort elérése érdekében. A boltozatok 3D nyomtatott homokkőből készült sztereotómiai blokkokból állnak, helyi homokot használva elsődleges anyagként. A sivatagi homok megszilárdulását kötőanyag-sugárzási technológia alkalmazásával végzik, és várhatóan az 55 centiméter vastagságú, háromdimenziós nyomtatott boltozatok megakadályozzák a városi tér túlmelegedését a sivatag közepén.

Amikor a nagyvárosokra gondolunk, azt is figyelembe kell vennünk, hogy hatalmas mennyiségű szilárd hulladék és építési törmelék keletkezik naponta. A Valenciai Politechnikai Egyetem (UPV) csapata kifejlesztett egy alternatívát a vasbeton gerendákhoz, újrafeldolgozott műanyagból gerendákat készítve additív gyártással. Az eredmény drasztikus súlycsökkenés (80% -kal kevesebb), amely megkönnyíti a szállítást és csökkenti az összeszereléshez szükséges energiát, fenntartva a szerkezeti merevséget.

Számos lehetőség van más anyagok bevonására az adalékanyag -gyártáshoz – nyers föld, homok, mezőgazdasági hulladék, műanyagok és egyéb hulladékok. A felhasználások viszont a teljes épületektől és pavilonoktól az ökoszisztémák regenerálódásának elősegítéséig, a végtagprotézisekig és nyomtatott szervekig terjednek.

Az eszkimók jégéhez hasonlóan a helyi anyagok gyakran jobban alkalmazkodnak az éghajlati viszonyokhoz, és így csökkentik az építkezés negatív hatásait. Ezenkívül lehetővé teszik az építés utóéletének javítását, akár újrahasznosítás, akár maga a földterület lebontása miatt. Az építőipari 3D nyomtatás körüli újítás új utakat fog építeni az építészet felé, amikor végre beépítheti a helyi anyagokat, ismereteket és a lakosság igényeit.

Forrás: www.archdaily.com