消息一:3月16日,在沙特國王薩勒曼的見證下,上海盈創建築科技有限公司與沙特Almobty建築集團籤署合作備忘錄,用沙特方式啟動超百億項目與盈創的合作。
編者案:
首先為盈創叫好,能出新聞也是建築科技向前發展所需的推動力之一,盈創也應有其獨到之處。
但對於專業人士來講仍需理性看待該新聞,該新聞是去年5月新聞的延續:
2016年5月24日,全球首座3D列印辦公樓在杜拜舉行了開幕典禮,樓面面積達250平方米,是使用一臺20英尺(6米)乘120英尺乘40英尺的印表機列印出來的,只用了17天就完成,成本僅14萬美元,研究估計3D列印技術可將建築時間縮短50%至70%,並節省50%至80%的勞動成本。
問題有幾點:
1)筆者了解的情況該項目不是文字理解的在項目現場像印表機列印出來的,實際情況類似於裝配式建築在生產基地製造出來(只是生產設備和工藝有所不同),然後運輸到項目地;
2)該新聞中提到的是通過巨型列印設備實施的建築列印,越大的設備系統越複雜,其成熟與完善不是一個簡單的事情,筆者持保留觀點。即使如此該設備的生產製造成本也是一個天文數字,必然需要足夠多的市場才可支撐,這也是當前裝配式建築的核心困境,萬科有足夠量支撐,發展多年依然困難重重。
消息二:2016年英帝國理工學院、倫敦大學學院和英國巴斯大學的研究人員對於未來3D列印藉助BIM,再新添無人機雙翼後,將在災難安置房領域發揮的作用有了更高的期待。
這種3D列印+無人機的技術被稱為「空中添加建築製造」(Aerial Additive Building Manufacturing),簡稱AABM。研究人員表示,他們希望通過AABM,實現:無人機搜集現場信息—將搜集到的信息提供給BIM軟體—設計結構—使用具有3D列印功能的攜帶了列印材料的多架無人機進行建設。
編者案:
該課題研究經費為330萬美金,研究周期為4年。
在特殊災難情況發生時,外援人員進不去,無人機的功能是偵察與收集環境信息,然後進行設備與物資的運輸,讓被困人員操作快速搭建安置房屋,而非新聞信息所傳遞好像無人機實施空中列印。
什麼是3D列印
3D列印,是快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層列印的方式來構造物體的技術。
3D列印技術被譽為第三次工業革命的關鍵技術,它是通過數位技術材料印表機來實現的,通過三維掃描,CAD構圖,然後用3D印表機把實物製造出來,3D列印技術的運用十分廣泛,在模具製造、工業設計可以用於零件的直接製造,同時在建築、工程與施工、航空航天、汽車等領域也都有所運用。
3D列印的技術問題
1.印表機的大小問題,列印的物品和印表機的大小是成正比的,如果說想要把房子列印出來的話,建造幾十米的印表機不經濟也不一定現實。
2.列印精度的問題,現在的印表機的精度並不能滿足我們住房的要求。
3.成本問題,目前來說,高精度的3D印表機十分昂貴。
4.列印時間的問題,一臺印表機只是列印一朵玫瑰花就需要一個小時。
5.列印材料的問題,當前3D印表機的材料有如下幾類:
工程塑料:ABS材料、PC材料(只有白色)、尼龍玻纖(強度低,抗能性好)
光敏樹脂:Somos Next材料(韌性好,精度和表面質量更精準)、樹脂Somos 1122材料(防水性與穩定性)、Somos 19120材料(粉紅色、鑄造專用材料、低留灰燼和高精密)、環氧樹脂(含灰極低、適用極其精密的快速鑄造模型)
橡膠類材料:硬度、拉伸強度、抗撕裂強度好
金屬材料(機械性能):鈦金素、鈷鉻合金(強度高、耐腐蝕、耐熱)、不鏽鋼(耐腐蝕、性價比高)
陶瓷材料:高硬度、耐高溫、低密度、耐腐蝕,易脆
3D列印建築的兩種可能的解決方案
1.建築工程模塊新材料的列印:即3D列印用於建造複雜結構,即建築模塊(Buildingblocks)
而非整座建築。對於模塊建築體系而言,3D 列印技術可以應用於獨立單元的生產,並可在工廠內對模塊內部進行裝修布置,隨後運輸到現場通過吊裝將模塊連接為可靠的建築整體。
2.直接用3D印表機進行施工(AEC)模擬列印出整棟建築:具體列印過程如下:先在待建房屋的空地上安裝大型「列印」設備,該過程大概僅需要兩三名工人幾個小時時間。該設備外觀類似兩邊有滑軌的巨大行車,根據房屋3 維設計圖紙,穩定、均勻擠壓混凝土,一層一層疊加「列印」與此同時機械手還能進行其他建築材料的安裝,甚至可以做像鋪設瓷磚這樣的精細活。
3D列印建築面臨的難題
1.研發具有較高抗拉強度、較強抗裂能力和塑性的複合材料,可以通過在混凝土基材中加入纖維材料和細骨料的方法來提高其抗拉強度和各項性能指標。
2.採用兩種列印材料,一種為受壓材料,一種為受拉材料,列印時設置雙列印頭,在構件的受拉部位列印受拉材料,受壓部位列印受壓材料。兩種列印材料之間必須具有良好的黏結性能,才能有效形成一個整體工作。
3.採用受拉性能良好的模板,將受壓材料列印在模板中。模板可以起到3個作用:一是支撐作用;二是作為受拉材料,起到類似於鋼筋的作用;三是可以解決列印材料表面粗糙的問題。模板材料可以採用鋼板或者受拉性能良好且有一定剛度的纖維材料。
4.印表機械的研製,印表機械是實現3D列印建造技術的重要工具。印表機械的移動範圍直接影響到可列印建築的尺寸,列印噴頭的性能直接影響到列印精度和列印效果。
BIMer穩住了。硬體科技越成熟,BIM的用武之地將越大,不論是VR,還是AI,或者是3D建築列印,BIM做的是城市或建築編程,硬體體系的成熟才能讓程序價值凸顯。
硬體科技要關注,核心還要練好BIM基本功,畢竟很少BIMer有機會成為硬體玩家的。
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