3D-udskrivning i byggeriet

3D-udskrivning i byggeriet er blevet voksent

Imens byggebranchen fortsætter med at omfavne ny teknologi, byder additiv fremstilling på imponerende nye muligheder for designere og bygherrer
Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Share on email

Illustration af Jonny Ruzzo

Ærgrer du dig, hver gang du ser træspild, når priserne blev tredoblet sidste år? Spekulerer du på, hvordan du skal nå en deadline, hvis der ikke er arbejdskraft nok?

Måske er det tid til at se på 3D-udskrivning.

3D-udskrivning, der mere formelt kaldes additiv fremstilling, refererer til et sæt teknologier, der fremstiller genstande ved at deponere bidder af materiale for at opbygge en helhed. Selvom det ofte forbindes med hobbyfolk og folk, som eksperimenterer, er den moderne tilstand for 3D-udskrivning ligeså langt fra dette, som en maskinfabrik er fra en person, der snitter med en lommekniv.

Printere kan skabe komplekse former – som raketmotordele, bogstaveligt talt – som det måske ikke er muligt at skabe med subtraktive metoder eller samlingsmetoder fra den traditionelle produktion. Designere og bygherrer har eksperimenteret med 3D-udskrivning, og på nuværende tidspunkt kan nogle af dem fremstille komplette 3D-udskrevne huse.

“Det er syntetisk sten i 3D, der hærdes med lys,” sagde Sam Ruben, der er chef for bæredygtighed og medstifter af Mighty Buildings, et firma der anvender enorme 3D-printere til at skabe panelopbyggede huse, der samles på byggepladserne i Californien.

“Vores nuværende 3D-komponent er et tomt vaffelmønster, som vi hælder isolering i” med isoleringsværdier på op til R27, sagde Ruben og tilføjede, at materialet har en isoleringseffekt, der er fire gange større end beton, men en fjerdedel af vægten. Han påstår, at en af virksomhedens fiberarmeringsbjælker har 20 gange trækstyrken, den samme eller den dobbelte trykstyrke og en fjerdedel af vægten i forhold til en standardarmeret betonbjælke.

Forskellige metoder

Der findes andre virksomheder, der bruger andre 3D-metoder, som Apis Cor, der anvender robotarme til at udlægge betonmørtel. Deres system byggede for nylig en 9,5 m høj bygning i Dubai, og de var i stand til at udskrive en bolig på 24 timer for kun 65.170 kr.

“Det klassiske problem, som arkitekter og bygherrer har kæmpet med i mange år, er fortolkning af tegningerne,” sagde Jason Van Nest, der er licenseret arkitekt i New York City og tenure-track-professor på NYIT School of Architecture and Design. “Den 400 år gamle teknologi med at overføre et 3D-design til et stykke papir og aflevere det til en anden [der skal bygge det] er noget, som arkitekter ikke kan lide.”


MERE OM IMPLEMENTERING AF TEKNOLOGI:


Menneskelige fejl kan føre til spild og resultater, der ikke matcher arkitektens hensigt fuldstændigt. Men 3D-udskrivning, der er baseret på 3D-computermodeller, kunne råde bod på meget af dette. “Eftersom arbejdskraften er automatiseret, opstår der langt færre fejl og budgetoverskridelser,” sagde Van Nest.

Med 3D-udskrivning “kan vi have meget strengere tolerancer uden ekstraomkostninger,” sagde Van Nest. “Vi kan have stor tillid til montering af skabskabinetter i mellemrummet mellem strukturelle vægge. 3D-teknologien er meget forførende, fra muligheden for at skabe ægte design direkte fra computermodeller til pålideligheden af teknologien.”

Forskellige roller i byggeriet

Additiv fremstilling kan spille mange roller inden for byggeri og design. Forte Specialty Contractors bruger for eksempel 3D-design og -udskrivning, men på en anden måde. I forbindelse med designfasen bygger virksomheden en 3D-computermodel og udskriver 3D-modeller i kvart størrelse af komplekse sektioner – “måske en indvendig del og en udvendig del, som vi samler som en mock-up,” sagde CEO Scott Acton. “Vi bekymrer os ikke om standardtingene. Andre ting [3D-udskriver] vi for at sikre, at vi ikke støder på problemer på byggepladsen, der forsinker processen.”

Når designet er klart, presser maskiner metalplader til søm med alle udskæringer på plads. “Vi kan lave femetagers- og flerfamiliershuse uden strukturelt stål lige ud af maskinen,” sagde Acton. “Det hele er brandsikkert. Denne proces har skåret et år af tidsrammen.”

Arkitekter og bygherrer kan også bruge 3D-udskrivning til udvalgte dele og dermed give dem selv tid til at arbejde i større skala.

Aline Architecture Concepts i Scottsdale, Arizona, har brugt genbrugsplastik til fremstilling af vægfliser. “Vi kan udskrive en på 15 x 15 cm eller 30 x 30 cm på et par minutter,” sagde leder Brian Laubenthal. “Vi er i gang med at bygge et bryggeri i Phoenix. Vi bruger dem til en accentvæg. Det er et testprojekt.”

Aline ønsker at se, hvordan det fungerer, og derefter foretage de nødvendige ændringer. Fremtiden for 3D-udskrivning kan omfatte belægningsområder til en gårdhave eller et færdigt materiale til montering på ydervægge.

“Vi går meget op i at bruge udskrivningsteknologi, og vi ved, at uanset om det bliver 3D-udskrivning eller programmer som dette, så bliver vores byggetegninger i sidste ende sendt til en fabrik, der indlæser dem og fremstiller dem,” sagde Laubenthal. “Det bliver en mere gnidningsfri tilgang.”

Fordyb dig i mere indhold fra Tech Adoption Week.