3D打印建筑技术:清华大学教授160小时造全屋,仅花费20多万

   日期:2024-12-04     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:372    
核心提示:最后,因为3D打印房屋所需要用到的建筑材料都是事先计算好的,并且大部分是混凝土,因此使用这种方式也可以避免造成材料的浪费,也能减少更多的建筑垃圾,这样环保的方案才是众望所归。

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2022年,一位清华大学教授用3D打印机在160小时内建造了一整栋房子,成本仅20万多。此外,整个建筑仅使用混凝土,包括钢筋和砖块。没用过。

这项技术看似新颖,但实际上人们很早就知道3D打印建筑了。但毕竟是新技术,难免会受到质疑。很多人不知道这项技术是否可以应用到实际的工程建设中?

他们觉得这个技术太先进了。就算它能盖房子,也应该只是实验室里的宝贝,与大多数普通人没有关系。事实上,情况并非如此。 3D打印建筑技术早在上世纪就被人们研究过。

3D打印建筑很早就出现了吗?

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1997年,一位名叫Behrokh Khoshnevis的外国教授提出了利用3D打印技术制造建筑物的计划,并将该技术命名为轮廓成型技术。 2013 年 1 月钢结构住宅3d,一位荷兰建筑师与一位意大利发明家合作,将粘合剂、混凝土和纤维混合到沙子中,打印建筑框架。

2019年11月17日,我国建设第二工程局广东建设基地利用3D打印技术打印了一栋7.2米高的双层办公楼。

如果你在网上搜索有关3D打印建筑的信息,你会发现更多的成功案例。从某种意义上说,我们已经掌握了这项技术,并开始应用这项技术来建造房屋。

但即便如此,很多人仍然觉得用这种技术建造的房子太贵了,可能买不起。有些人认为这种建筑模式与传统的差距太大,担心房子不坚固,住起来不安全。甚至有人认为房子不坚固,住起来不安全。人们认为如此有价值的设备速度太慢,无法继续旋转和建造墙壁。有这些疑问很正常,但实际上,这些问题并不存在。

3D打印建筑有哪些优势?

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首先我们来谈谈价格。传统模式下,盖房子需要花钱的主要是人工和建材。劳动者负责的主要工作包括:搬砖、砌墙、运输水泥、绑钢筋等。一般来说,体力劳动占大多数,而搅拌砂浆、吊运砂浆等重体力活就会交给机器。 。结束。

传统的建筑模式中,建筑材料主要包括:砖、水泥、沙子、钢筋和辅助木板。一般来说,物料种类比较复杂,操作难度较大。即使你没有几年的工程经验,你也做不到。

采用3D打印,首先可以节省人工成本,因为建造墙壁和搅拌混凝土的过程都是由机器完成的,而且这种模式的建筑材料主要是混凝土,不需要砖块和钢筋。因此,无需动用人力搬砖、扎钢筋。像这位清华教授的情况,只需要三个人就能完成。这一点也不夸张。

由于施工过程中没有使用钢筋支撑,很多人担心建出来的房子会不坚固?事实上,在盖房子之前,这位教授就已经用这个技术打印了一座桥梁,而且材料都是混凝土。最终,近百人站在桥上,桥才没有垮塌。这表明桥梁结构是稳定的。

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在3D打印技术中,无论是打印模型还是建筑,首先必须在计算机中设计模型。对于建筑物,该模型还将用于在计算机上进行力模拟。如果能通过测试,就是合格的设计。

另外,打印墙体的过程中,并没有将混凝土填充实心,而是采用支撑结构来保持墙体的稳定性,确保每个连接点都符合力学原理,可以放心使用。

机器和人类最大的区别在于,人要吃饭、喝水、拉屎、睡觉,而机器却可以不停地运转而不累,因此建造速度比传统模式要快得多。

清华教授花费20万元为村民盖房子,耗时160个小时(7天)。同样的工程量,如果采用传统的施工方法,最快需要一个多月才能完成。可见,3D打印建筑实际上完全符合廉价、安全、高效的特点。但为什么现在我们还是感觉这项技术离我们很遥远呢?其实是因为在很多人的心目中,这个技术的跨度太大了。

技术是否太先进以至于人们无法接受?

在老一辈的意识里,盖房子是靠人力把砖瓦叠起来。这种模式从古代一直延续到现代。即使后来出现了搅拌机等机械设备,也只是被机器所取代。只是手动操作,都在可以接受的范围之内。但如果有一天出现一种自动砌砖的机器人,那将超出很多人的意识,因为他们无法相信一台机器可以完成这样的技术工作。

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3D打印技术的出现与这种情况类似。不再需要许多工人搬砖和砌墙,而是依靠机械臂来回移动就可以建造房屋。这个跨度就相当于古人想要加快马车的速度,只想着多加几匹马,你却给了他们一辆车。

很多人认为3D打印建筑技术所使用的设备非常先进,相应的价格也非常高。这是真实的。毕竟,与传统的建筑机械相比,3D打印机的精度更高。尖端设备及其背后的技术都是需要付费的,而且价格不会便宜。

然而,建筑 3D 打印机的规格并不都是相同的。有的是龙门吊类型,有的是机械臂类型,还有的是根据用户需求定制的。不同的规格收取不同的价格。从一些厂家的官方网站上可以看到,便宜的建筑3D打印设备只有几万,而贵的则可以达到数百万甚至更高。相比之下,传统的施工方法相对便宜。就连一台混凝土搅拌机也要几千元。

除此之外还有操作技术问题。很多在建筑工地工作过的人基本上都能很快掌握技术要领,甚至操作机器时也能很快上手。然而,3D打印机是高精度设备。想要熟练使用它们,首先必须具备操作计算机的能力,然后必须能够在计算机上设计建筑图纸,并将设计图转换成模型,以便打印设备能够识别……

一系列的操作将考验施工人员的专业水平和能力。除少数专业技术人员外,这些技术对于大多数施工人员来说都很难完成。

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但从目前的社会趋势来看,即使建筑3D打印技术和成本非常高,它仍然会成为未来建筑行业的主流技术。这是为什么呢?

未来建筑业的希望!

众所周知,当今社会,从事体力劳动的人越来越少。随着就业机会的增加,很多人想做轻体力的工作,而建筑工地大部分都是老年人。如果再持续几年,从事建筑的人只会越来越少,到时候世界就会被自动化建筑技术所主宰。

其次,随着人们消费观念的升级,越来越多的人会越来越追求私人定制房屋,或者通过手机下单,让现场机器人自动完成住房消费模式。如果要满足这种市场需求,人工建造房屋将是非常无效的。

最后,由于3D打印房屋所需的建筑材料都是提前计算好的,而且大部分都是混凝土,所以采用这种方法也可以避免材料的浪费,减少更多的建筑垃圾,有利于环保。这个计划是大家所期待的。

3D打印技术未来应该做什么?

新技术的出现总会受到现实的质疑。很多自动化技术刚出现的时候,人们总是很难接受,但是后来钢结构住宅3d,很多技术融入到了人们的日常生活中。从长远来看,3D打印建筑技术确实具有巨大的潜力,无论是在节省人力还是自由设计方面,都远远超过传统的建筑模式。但想要能够走进寻常百姓家,首先要完善价格机制,可以采用租赁或者其他更合理的技术服务模式来推广。下一步是降低操作门槛,让更多人可以轻松使用。

技术总是为了满足社会需求而出现。不管3D打印技术有多酷,如果不能满足人们的需求,它也无法永远生存。如今,我们对建筑的需求还停留在传统的思维模式,但如果未来改变,3D打印建筑也不会少见。也许到时候会有比3D打印更先进的技术,这也会遭受我们的质疑。

 
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