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3D打印機建造房屋
来源:美國時報

         

比赫洛克•霍什內維斯教授

  美國航天局(NASA)出資與美國南加州大學合作,最新研發出“輪廓工藝”3D打印技術,24小時內就可以印出大約232平方米的兩層樓房子,只要一個按鍵就可以操控機械打印出房子。由於大大節約了建築時間和建築成本,該技術讓人類在移民月球或火星後可以就地取材,快速並且批量打印出“外星屋”。
  速度快
  24小時打印出232㎡大宅

  美國南加州大學的“輪廓工藝”3D打印技術項目,由美國航天局出資贊助。據“輪廓工藝”項目負責人、南加州大學教授比赫洛克•霍什內維斯介紹,“輪廓工藝”其實就是一個超級打印機器人,其外形像一台懸停於建築物之上的橋式起重機,兩邊是軌道,而中間的橫梁則是“打印頭”,橫梁可以上下前後移動,進行X軸和Y軸的打印工作,然後一層層地將房子打印出來。
  “輪廓工藝”的工作速度非常快,24小時之內能打印出一棟兩層樓高、2500平方英尺(約合232平米)的房子。“輪廓工藝”3D打印技術目前已可以用水泥混凝土為材料,按照設計圖的預先設計,用3D打印機噴嘴噴出高密度、高性能混凝土,逐層打印出牆壁和隔間、裝飾等,再用機械手臂完成整座房子的基本架構。全程由電腦程序操控。
  成本低
  省錢省力省料更快更環保

  據介紹,為了節省建築材料,“輪廓工藝”機器人打印出來的牆壁是空心的,雖然質量更輕,但它們的強度係數約為10000psi(即每平方英寸能夠承受10000磅壓力)——遠遠超過了傳統房屋的牆壁,而且節省了20%-25%的資金和25%-30%的材料。
  “輪廓工藝”最大的節省還是人力,通過使用3D打印機,“輪廓工藝”將節省45%到55%的人工,相應地也會使用更少的能源,排放更少的二氧化碳,不僅大大降低了成本,而且大大提高了速度。
  該機器人不僅可負責打印外牆,鋪地板、水管、電線,甚至連上漆、貼牆紙也一手包辦,但它並不能完全取代工人,住宅建築的許多部分,諸如水電、供熱管道、門窗和吊頂等仍需要借助工人手工完成安裝。
  外形美
  波浪形外牆更美觀更環保

  雖然“輪廓工藝”技術還存在一些不足,但它的誕生意味著在這個領域會有許多新工種出現。目前,該項目已經獲得眾多建築機構和公司的關注。
  霍什內維斯教授強調,這項新技術還可以將建築構件根據需要製成任意形狀,不一定非得是傳統的直線形,比如可以讓房屋牆面擁有弧形或波浪形的獨特外觀,既豐富了建築的美感,又符合經濟及環保效益。此外,它還可以在災區重建、貧民區改造中大顯身手。
  霍什內維斯教授表示,到了2050年,3D打印房子將成為一種成熟的技術,到時候堅固度將不是首要考慮的問題,現在生產的各種高強度塑料建材保證5年至10年需求是沒問題的,而且也達到了住房人群的要求。況且由於成本低廉,過幾年換一套也完全不在話下。
  太空夢
  就地取材批量打印外星屋

  值得一提的是,“輪廓工藝”技術不僅僅被局限在地球使用,還可以運用於外太空。據聯合國估計,2050年全球人口將達到史無前例的96億人,地球居住空間將更為擁擠,荷蘭非營利組織“火星一號”從20萬報名者中挑出1058人,參加移民火星訓練,預計將挑選出24位移民者,2024年分成6個梯次依序升空到火星居住。而人類未來若要移居其他星球,解決住宅問題可謂首要任務。
  斯教授稱,如果未來人類要在月球上建造棲息地,九成建材有望取自月球土壤,而其餘材料則或需由宇宙飛船從地球運往月球。由於“輪廓工藝”可以更快速、更環保地批量建造出適合人類居住的建築,可以想見,隨著這項前沿技術趨於純熟,太空移民有望過著更舒適的生活。

编辑:shi  
 
 
 
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