Airlement: með 3D prentun létt byggingarefni úr... úrgangi

La 3D prentun getur lagt gífurlega mikið af mörkum til þróunar asjálfbæra byggingu, byrja með möguleikanum á að gera tilraunir með efni sem aldrei hafa verið notuð áður og prófa nýja byggingartækni sem getur dregið úr neyslu og losun.

Rannsakandi frá Federal Polytechnic Institute of Zurich notað þessa sjálfvirku tækni til að framleiða nýtt einangrandi þættir létt, algjörlega laust við sementi, unnið úr steinefnafroðu sem unnin er úr iðnaðarúrgangi. Þetta steinefna froðu, sem hægt er að endurnýta ótal sinnum, er unnið lag fyrir lag þökk sé þrívíddarprentara á stærð við herbergi.

Fyrsta frumgerð verkefnisins Airlement um er að ræða tveggja metra háa einlita hornsúlu, samsett úr fjórum þrívíddarprentuðum hlutum sem haldið er saman með einföldu steypuhræra og þakið sementslausu hvítu gifsi.

Sjálfbærara sement er tilbúið fyrir byggingu framtíðarinnar
Sjálfbær bygging:… söguhetjur sveppanna meðal græna efnanna

Sjálfbær bygging og þrívíddarprentun: þetta er rannsókn ETH

L 'sjálfbæra byggingu hefur ótal delinations: þróun á snjöll efni og nýjar byggingaraðferðir, sem notkun upcycling og endurnýting auðlinda eru grunnþættir a ný nálgun til mannvirkja sem fyrst og fremst ráðast af nauðsyn þess að hanna og búa í rými sem eru hönnuð til að vera í samræmi við náttúruna.

Sjálfbærari byggingar eru þær sem leyfa að hvetja til a skynsamlegri notkun af auðlindum þökk sé orkunýtingu, en einnig þeim sem þeim tekst að sameina umhverfislega og félagslega sjálfbærni og sem lofa að hægt sé að byggja án þess að grípa til mjög dýrra ferla í auðlindum og orku.

Í þessu samhengi, það þróun nýrra efna og byggingartækni tekur að sér leiðandi hlutverk, fær um að samþætta metnað vísindamanna og þarfir alþjóðlegs markaðar sem, þótt mjög fjölbreyttur sé, getur ekki lengur annað en tekist á við þarfir pláneta í sársauka.

Ein af nýjustu nýjungum um efnið kemur fráArch Tec Lab rannsókna og vélfærafræði við ETH, á Hönggerberg háskólasvæðinu. Hérna, rannsakandinn Patrick Bedarf, sem starfar í hópnum Stafræn byggingartækni prófessorsins Benjamin Dillenburger, hefur rannsakað aðferð til að framleiða léttir einangrandi byggingarþættir af flóknum efnum sem draga úr lögun þökk sé þrívíddarprentun.

Sjálfbærar framkvæmdir hefjast með almenningsklósettum: verkefnið á Sri Lanka
RESKIN: nýstárlega snjallverkefnið fyrir græna byggingu

Þrívíddarprentari á stærð við herbergi

La 3D prentara notað af Patrick Bedarf er álíka stór og heilt herbergi: fjölmargir vélfæraarmar hanga af þaki aðalherbergi Arch Tec Lab, en á jörðinni, á vinnupöllum og trégrindum, vakna undarlegar verur svipaðar sandskúlptúrum til lífsins. .

"Vélmennin geta hreyft sig nákvæmlega á hvaða stað sem er í herberginu“, útskýrir Bedarf. “Við skipuleggjum leiðina og tilgreinum hvert þeir þurfa að ferðast og hversu hratt, svo og hversu mikið efni þarf að flæða úr prentarahausnum, á hvaða tíma og hvar það þarf að leggja".

Með þessu sniðuga kerfi bjó ETH rannsakandinn til fyrstu frumgerð Airlement verkefnisins, a dálki einhæft hornstykki, tveggja metra hátt, samsett úr fjórum þrívíddarprentuðum hlutum sem haldið er saman með steypuhræra.

I fjórir þættir af súlunni eru léttar, auðvelt að lyfta þeim handvirkt til að stafla hver ofan á annan: "Einfaldlega er hægt að prenta byggingarhluta í verksmiðjunni, flytja á byggingarstað og koma fyrir þar sem þörf er á“, útskýrir Bedarf.

"Til að gera íhlutinn sterkari er hægt að steypa hola kjarna með háþéttni steinefnafroðu, sem gerir hann nógu sterkan til að virka sem burðarvirki.“. En það er ekki aðeins tæknin sem er nýstárleg í verkefni Bedarfs.

Engin losun og betri lífsgæði: „Þetta er snjöll borg“
Í Luzern fyrsta svissneska siðanefndin um snjallborgarverkefni

Airlements, "múrsteinarnir" gerðir úr ösku háofna

Til að búa til Airlements notaði Patrick Bedarf a sjálfbært einangrunarefni framleitt af ETH snúningnum FenX: one steinefna froðu gert úr endurunnum iðnaðarúrgangi, einkum úr flugaska fæst úr brunaferli iðnaðarháofna.

"Þetta efni hefur þegar farið í gegnum fyrstu efnishringrásina og getur einfaldlega verið það endurunnið eftir notkun“, útskýrir Bedarf um leið og hann molar stykki af nýja efninu á milli fingra sér: þegar froðan hefur verið mulin er hún tilbúin til að vera endurnýtt.

„Ef ekki er lengur þörf á hluta byggingarinnar“, segir rannsakandinn, „hægt að rífa hana alveg niður í duft, tilbúinn til að breyta henni í nýja froðu“. Og það er algjörlega laust við sement, eins og gifsið sem notað er við lokameðferðina.

Hver einasta frumgerð kemur prentað á innan við klukkustund og látið þorna í viku inni í framleiðsluumhverfinu, við stýrt hitastig á milli 20 og 28 gráður á Celsíus og með 20-70 prósenta raka.

Til að athuga rétta stillingu á raki og hitastig, Patrick Bedarf byggði sérstakt loftslagshólf, stórt gagnsætt tjaldlaga mannvirki þar sem prentarvélmennið hreyfist eftir fyrirfram skilgreindri leið.

Þessi framleiðsluaðferð, undirstrikar rannsakandann, krefst ekki sérstakrar vinnslu hár orkustyrkur: "Þetta er framfarir á fyrri vinnu með sementsfría froðu sem þurfti að herða með sementi eða herða í kjölfarið við háan hita í ofni".

Það sem kemur efnafræðinni á óvart: hvernig plastúrgangur verður að sápu
Örplastmengun: lausnin kemur frá plöntum

Sjálfbær og hagkvæm bygging þökk sé sjálfvirkni

Nýja aðferðin með þrívíddarprentun gerir þér kleift að nota minna efni: til dæmis, það krefst ekki notkunar á formum við steypu, mannvirki sem aðeins er hægt að endurnýta að hluta til og sem í dag er hægt að skera beint úr lista yfir nauðsynlegar auðlindir.

Sambland af 3D prentun og vélfærafræði gerir kleift að framleiða heila hluta sérsmíðaðra bygginga mjög hagkvæmt: "Án sjálfvirkni", útskýrir rannsakandinn, "Hefðbundnar byggingaraðferðir sem spara efni eru mjög tímafrekar og dýrar, sérstaklega vegna launakostnaðar".

Patrick Bedarf mun halda áfram að þróa verkefnið í samstarfi við FenX, sem mun tileinka heila framleiðslulínu til Airlements: "Við munum ítarlega greina burðargetu og einangrunareiginleika“, útskýrir Bedarf, “til að ákvarða hvernig þetta efni virkar sem veggþáttur í lokuðu herbergi".

"Innrauðar mælingar“ segir rannsakandinn að lokum, “þeir munu hjálpa okkur að ákvarða hvar væri hægt að bæta hitauppstreymi enn frekar og hvernig á að útrýma veikum punktum með því að stilla prentslóðina".

Loftslagsbreytingar: Sviss er bandamaður Chile, Kenýa og Túnis
Innovation Park: framtíðarborg í eyðimörkinni í Blockchain-sniði