建筑创新的新时代:外骨骼3d打印机交叉层压木材等等

楼市资讯 2021-04-09

毫无疑问,建筑材料和方法的创新正在兴起。从3d打印,到外骨骼,再到可以安全建造高楼的木材,新产品都激发了建筑行业的想象力。

3d打印,也被称为增材制造,允许用户从数字文件一层一层地“打印”一个对象。荷兰的研究人员已经开发出一种打印机,这种打印机可以打印出36英尺长、16英尺宽和13英尺长的精细混凝土面板。今年还推出了两台房屋建造打印机。巨大的胡蜂大三角洲和便携式api Cor,有能力建设1000平方英尺的一天,承诺将迎来一个新的时代的家园建设与他们的能力建设迅速和在各种环境。3d打印技术甚至可以到达外太空。

关于坚固的混凝土应该如何发挥作用的新想法也催生了新一代产品。威尔士卡迪夫大学(Cardiff University in Wales)的一个研究小组正在探索“自我修复”混凝土,这可能会在全球范围内每年节省数十亿美元的混凝土维修费用。Topmix渗透性也引起了轰动,它的视频演示展示了其产品在一分钟内“饮用”1000加仑水的能力,为传统的雨水管理方法开辟了一个可行的替代方案。

那么,是什么推动了建筑材料和方法的创新呢?科罗拉多州奥兹建筑公司(OZ Architecture)高级助理阿曼达•约翰逊(Amanda Johnson)将其归因于市场因素。

“市场的复杂性要求建筑,无论是新建的还是现有的,都要与众不同,并为用户提供他们在别处找不到的品质,”她说。“在新建筑中,材料和施工方法的真实性正迫使建筑师和设计师超越熟悉的东西。”

约翰逊和奥兹是另一种材料的主要支持者,这种材料导致了建筑的变化:交叉层压木材(CLT)。CLT是一种多层工程木材产品,具有类似于重型木材的防火性能,这意味着使用CLT的建筑,尽管有相反的神话,并不是等待在火焰中燃烧的“易燃物”。

据美国木材委员会称,CLT还具有可再生、可持续和减少建筑碳足迹的优点,因为CLT面板可以继续储存树木生长周期中吸收的碳。美国农业部(United States Department of Agriculture)也一直在推广CLT的使用,在最近的美国高木建筑竞赛(U.S. Tall Wood Building Competition)中,向获胜者颁发了150万美元的奖金。

另一种有望改变行业格局的木材是竹子。新加坡未来城市实验室(Future Cities Laboratory)建筑系助理教授德克•赫伯尔(Dirk Hebel)认为,竹子具有抗拉强度,有一天可能会被用作钢筋的替代品。竹子的“绿色”魅力还在于,它不需要在收获后重新种植,而且像CLT一样,它可以保留碳元素。

今天,在建筑材料和方法的开发方面取得突破性进展的还有2008年由建筑和高性能产品制造商圣戈班(Saint-Gobain)赞助的诺瓦创新大赛(NOVA Innovation Competition)。主办方表示,该竞赛“奖励在人居环境、可持续产品、先进材料、可再生能源和高效建筑解决方案领域提供最创新解决方案的初创企业。”

负责监管NOVA项目的圣戈班研发、质量和对外投资副总裁米纳斯·阿皮里安(Minas Apelian)表示,建筑业一直是“一个非常传统的行业,支出保守,但它已经具备了颠覆性技术和服务的成熟条件,这些技术和服务可以改变建筑市场。”

他补充道,“还有创新和创业……这就是美国的立国之本,也是推动经济增长和进步的力量。”

今年nova竞赛的优胜者将于11月18日在华盛顿特区的Greenbuild博览会上揭晓,今年入围决赛的材料从废纸到机器人无所不包。

入围决赛的Melodea公司开发了一种从农业和工业废料中提取纳米结晶纤维素(NCC)的工业工艺。由此产生的产品可用于各种环保泡沫,并加强胶水和油漆。

另一个有希望的竞争对手是q-bot,它创造了机器人来调查和绘制难以到达的位置,并在以前难以到达的位置(如地板下和其他密封点)应用绝缘材料。

另一个入围决赛的是美国仿生学公司(US Bionics),该公司发明了一种轻型外骨骼套装,可以将建筑工作所需的肌肉力量减少50%,从而减少工人肩膀、下背和腿部的受伤和压力。

这些都是行业在未来的工作岗位上可能会看到的例子,而创新者总是被赢得NOVA这样的竞争所带来的金钱和声望所激励。但建筑业还能通过哪些其他方式鼓励和培养新想法呢?

“建筑行业,”阿佩利安说,“可以通过所有参与者的合作来确定、定义和开发市场需求,从而鼓励创新。”这包括大型、成熟的公司以开放创新的精神与初创公司协同工作。”

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