3D-Druck: Lassen Sie Träume Wirklichkeit werden

Im Zeitalter des Internets hat die Digitalisierung Veränderungen und Innovationen in verschiedenen Branchen hervorgebracht, darunter auch in der Baubranche.

"Gegenwärtig ist intelligentes Bauen zu einem unvermeidlichen Trend in der Entwicklung der Bauindustrie und zu einem wichtigen Ausgangspunkt für Transformation und Modernisierung geworden. Es ist eine der effektivsten Möglichkeiten, um die geringe Effizienz, die hohe Umweltverschmutzung und den hohen Energieverbrauch des Bauens zu lösen Industrie. Als innovative intelligente Gebäudetechnologie hat die Beton-3D-Drucktechnologie beispiellose Entwicklungsmöglichkeiten eröffnet." Kürzlich sagte Xu Weiguo, Professor an der School of Architecture der Tsinghua University, in einem Interview mit China Building Materials News, dass die Beton-3D-Drucktechnologie selbst keine einzelne Technologie sei, sondern eine Integration von Technologien, einschließlich digitalem Architekturdesign und Roboter System, Drucktechnologie, Materialtechnologie usw. Die Vorteile liegen in seiner hohen Effizienz, Schablonenfreiheit, Arbeitseinsparung, Materialeinsparung, CO2- und Umweltschutz. Es ist nicht nur für die Gestaltung und den Bau traditioneller Häuser geeignet, sondern kann es auch realisieren die Konstruktion verschiedener schöner, unregelmäßig gekrümmter Körper. Es hat große Zukunftsperspektiven.

Xu Weiguo, ein Landhaus, das mit Beton-3D-Drucktechnologie gebaut wurde

3D-Druck fördert die Entwicklung digitaler Architektur

Xu Weiguo beschäftigt sich seit 2003 mit digitalem Design und digitaler Konstruktionsforschung. Im Laufe der Jahre hat er die schnelle Entwicklung der digitalen Architektur in China durch Lehre, Ingenieurwesen, Kuration, Veröffentlichung und andere Kanäle vorangetrieben.

Über seinen Traum von digitaler Architektur sagte Xu Weiguo, Bauen sei ein Prozess und ein System. Derzeit umfasst das System Architekten, Tragwerksplaner, Sanitär- und Elektroingenieure sowie Bauteams, die voneinander getrennt sind. In der Informationsgesellschaft hat sich die Produktionsweise jedoch grundlegend geändert, und jede Verbindung sollte die Merkmale intelligenter Konstruktion widerspiegeln.

Um diesen Traum zu verwirklichen, hat das Team von Xu Weiguo eine Roboter-3D-Druck-Betonkonstruktionstechnologie entwickelt, die auf digitalem Architekturdesign und automatischem Robotersteuerungssystem, 3D-Drucktechnologie und spezieller Betonmaterialtechnologie basiert.

Das Betonbauteil wird von Xu Weiguo gedruckt

„Diese Technologie ist eine intelligente Konstruktionstechnologie. Ihr Konstruktionsprozess umfasst die Algorithmengenerierung, kreatives Design, digitale Morphologiemodellierung, Druckpfadplanung, Druckprogrammcodierung, virtuelle Druckkonstruktionssimulation, In-situ-Druck vor Ort oder vorgefertigtes Drucken vor Ort und Es integriert nicht nur den gesamten Prozess des Haus- oder Landschaftsbaus digital, sondern teilt ihn auch in zwei Teile: Virtuelles Bauen und physisches Drucken Bauen Während des Bauprozesses ergänzen sich durchgängige digitale Informationen Informationsfluss und materieller Baufluss und bilden sich aus ein integrierter intelligenter Bauprozess.“

Xu Weiguo wies darauf hin, dass an dieser Technologie verschiedene Branchen beteiligt sind, darunter das kreative Design von Architektur auf der Grundlage der Generierung von Algorithmen, die Entwicklung von Pfadplanungs- und Steuerungssoftware, die integrierte Herstellung von Robotern und Druckgeräten, die gemischte Produktion von Druckmaterialien, und die digitale Baustelle des Bauens. Seine Förderung und Nutzung wird nicht nur die traditionelle Wohnungsbaubranche aufwerten, sondern auch die Bildung einer neuen digitalen Bauwirtschaftskette vorantreiben.

Muss das Konzept des verallgemeinerten Betons haben

Als innovative gebäude- und umweltintelligente Bautechnologie besteht der größte Vorteil der Roboter-3D-Druck-Betonbautechnologie darin, Arbeitskräfte einzusparen, die Effizienz zu verbessern, Kosten zu senken und die Qualität sicherzustellen.

In diesem Zusammenhang wies Xu Weiguo darauf hin, dass intelligentes Bauen die Transformation und Modernisierung der chinesischen Bauindustrie fördern wird. Als wichtiger Weg des intelligenten Bauens wird der 3D-Druck eine wichtige Rolle bei der intelligenten Entwicklung des Ingenieurbaus spielen. Durch den Einsatz intelligenter Systeme und intelligenter Ausrüstung wurde die Konstruktionsgenauigkeit dieser Technologie erheblich verbessert und somit die Konstruktionsqualität sichergestellt. Darüber hinaus verwendet das auf Algorithmengenerierung basierende digitale Design intelligente Roboterarme, die sich im Raum bewegen können, um zu bauen. Diese Technologie kann nicht nur traditionelle architektonische Formen bauen, sondern auch eine Vielzahl reichhaltiger organischer architektonischer Formen. Es wird davon ausgegangen, dass diese Technologie industriell angewendet wird, und der weltweit größte 3D-Druck-Betongrünpark wurde zum ersten Mal im Bezirk Bao'an in Shenzhen errichtet. Bisher wurde diese Technologie auf neue ländliche Wohnungen, kenianischen 3D-Druck erschwinglicher Wohnungen, Fußgängerbrücken, Bibliotheken und andere Projekte angewendet.

Baustelle Xu Weiguo/Zeichnungen zur Verfügung gestellt

„Obwohl beim 3D-Betondruckbau noch viele Engpässe zu lösen sind und der Wettbewerb bei der Technologieentwicklung und praktischen Anwendung in diesem Bereich immer härter wird, besteht das größte Hindernis für diese Technologie darin, dass die Menschen diese Technologie nicht verstehen.“ Angesichts der aktuellen Zweifel an der 3D-Drucktechnologie von Beton glaubt Xu Weiguo, dass sich der Anteil des Betons selbst ändern kann und unterschiedliche Anteile zu Änderungen in der Betonleistung führen werden, beispielsweise bei ultrahochfestem Beton (UHPC). Sobald dieses Material für den 3D-Druck verwendet wird, wird der 3D-Druck von Beton mehr Möglichkeiten haben. „Dies ist eine Ära der Zusammenarbeit. Um die Entwicklung der Technologie voranzutreiben, müssen alle Branchen zusammenarbeiten. In diesem Prozess müssen die Menschen das Konzept des generalisierten Betons haben.“ sagte Xu Weiguo.

Förderung der Verbesserung ländlicher menschlicher Siedlungen

Während des Interviews war das Team von Xu Weiguo mit dem ländlichen Wohnungsbauprojekt in Guizhou beschäftigt. Das Team von Xu Weiguo brachte viele innovative Technologien auf den Standort des Bauernhausprojekts, sei es ein Musterhaus für Bauern in Wujiazhuang, Xiahuayuan, Provinz Hebei, einkommensschwache Wohnungen in Afrika oder ein Bauernhausprojekt in der Provinz Guizhou.

In diesem Zusammenhang sagte Xu Weiguo, dass der ländliche Wiederaufbau eine wichtige Aufgabe für die aktuelle soziale Entwicklung sei, aber viele ländliche Wiederaufbaumaßnahmen nur zur Verbesserung des öffentlichen Umfelds führten, wie z. Tatsächlich haben sich die Wohnfläche und die Wohnbedingungen in diesen ländlichen Häusern nicht wesentlich verändert. „Mobile Plattform für den 3D-Druck von Robotern aus Beton“ und „Schnellbausystem für Betonhäuser“ können verwendet werden, um ländliche Häuser einzeln auf organische Weise wieder aufzubauen und so einen Beitrag zum ländlichen Wohnungsbau zu leisten.

"Seit 2003 beschäftige ich mich mit der Erforschung des digitalen Designs. Meiner Meinung nach ist das größte Merkmal unseres Teams, die Forschung vom Labor auf die Baustelle zu verlagern." Xu Weiguo glaubt, dass die Forschung im Labor weit von der Anwendung im eigentlichen Projekt entfernt ist, und manchmal kann die im Labor sehr erfolgreiche Technologie nicht im eigentlichen Projekt angewendet werden. Der Schlüssel zu den kontinuierlichen Erfolgen des Teams von Xu Weiguo liegt in der Durchführung von Forschung und Entwicklung in aktuellen Projekten und der Suche nach dem besten System in Hunderten von Experimenten.