Почему 3D-печать по-прежнему бесполезна в коммерческом строительстве

Строительные нормы, а не возможности или дизайн, сдерживают развитие технологии, по словам руководителя Buro Happold.

Распечатанный на 3D-принтере домашний модуль медленно с производимой машиной, которая имеет ремни вокруг здания . Солнечный день в жилом районе.. У 3D-печати есть проблемы, но они не такие, как вы думаете. Предоставлено Mighty Buildings

Технология 3D-печати, рекламируемая как более быстрый, безопасный и чистый способ строительства, еще не получила существенного масштабирования для нежилого строительства.

Несмотря на то, что правительство выделило гранты на исследования возможностей 3D-печати в космосе, а несколько экспериментальных проектов от мостов до армейских казарм попали в заголовки газет, прикладное использование 3D-печати в коммерческом строительстве остается зарождающийся.

Патти Харбург-Петрич, директор лос-анджелесского офиса британской инженерной фирмы Buro Happold, говорит, что настоящий виновник, скорее всего, тот, на который вынуждены ориентироваться все новые строительные инновации: сами строительные нормы и правила.

Здесь Харбург-Петрич беседует с Construction Dive о том, что сдерживает 3D-печать и где она может найти более широкое применение в строительстве за пределами площадки и в нежилом секторе.

Примечание редактора. Это интервью было отредактировано для краткости и ясности.

ПОГРУЖЕНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВО: 3D-печать проникла в жилищное строительство, но почему эта технология до сих пор не получила распространения в коммерческом и промышленном строительстве?

ПАТТИ ХАРБУРГ-ПЕТРИЧ: Это действительно интересный вопрос. Что касается жилья, я работаю над проектом под названием Mighty House, который представляет собой напечатанный на 3D-принтере дом для одной семьи, разработанный Mighty Buildings из Окленда, Калифорния.

Продукт Mighty House представляет собой панельную конструкцию, которая доставляется на строительную площадку, как плоская система IKEA, состоящая из напечатанных на 3D-принтере стеновых панелей, панелей крыши и компонентов, которые скрепляются болтами в полевых условиях, поэтому она очень удобна. быстрое строительство.

Однако не так быстро было одобрено кодом фактический материал, напечатанный на 3D-принтере. Это запатентованная УФ-отверждаемая армированная волокном смола, которая должна была пройти множество испытаний на огнестойкость, водонепроницаемость и структурные испытания, чтобы получить одобрение строительного департамента.

Это очень длительный и дорогостоящий процесс, а тесты привязаны к определенным формулам и определенным геометриям, которые нельзя изменить, поэтому для более крупных общедоступных проектов это невероятно сложная задача.

Я думаю, именно поэтому мы увидеть технологию, используемую в жилых домах для одной семьи, по сравнению с более крупными коммерческими приложениями.

А как насчет только исследований и разработок в нежилой части? Можем ли мы увидеть некоторые проекты, включающие возможности 3D-печати в проекты?

Да, но проблема все еще существует.

Недавно я консультировал группу студентов-инженеров из Университета Вудбери, участвующих в Солнечном десятиборье. Они искали бетонные решения, напечатанные на 3D-принтере, но снова столкнулись с строительным отделом, потому что используемый ими 3D-принтер для бетона не мог использовать горизонтальную арматуру в соответствии с требованиями норм.

Таким образом, их проекту необходимо будет проверить в лаборатории секции стен, чтобы получить одобрение строительного отдела. Строение просто не могло получить свидетельство о вводе в эксплуатацию без проведения испытаний. Это сейчас самое большое препятствие.

Большинство этих проблем с кодом связаны со структурной целостностью и способностью выдерживать нагрузки?

Ну, технический анализ здесь есть. Способность напечатанного на 3D-принтере материала выдерживать нагрузки на самом деле не является проблемой.

Проблема в том, что требуется очень много времени, чтобы новые технологии и строительные инновации были включены в строительные нормы и правила.

По уважительной причине: безопасность является наивысшим приоритетом, поэтому строительные нормы и правила по своей сути консервативны. Но это также делает процесс включения новых технологий в код долгим, трудоемким и дорогостоящим.

Могут ли технологии 3D-печати закрепиться в качестве прикладной технологии для создания более мелких, работоспособных деталей в полевых условиях для машин, транспортных средств или даже инженерных систем?

Да, мы переживаем действительно захватывающее время в этой отрасли, когда у нас есть очень специфические возможности цифрового проектирования, а также новые возможности цифрового производства. 3D-печать является одним из инструментов в этом.

Если вы можете воспользоваться преимуществами промышленного строительства и при этом иметь возможность производить что-то индивидуальное, это приведет к гораздо более быстрому темпу внедрения. Если вы можете сделать что-то с меньшим количеством материала или собрать детали быстрее, вы сразу же получите всевозможную экономию средств, а также всевозможные неденежные выгоды.

Если мы сможем использовать роботов и аддитивное производство для создания определенных компонентов, мы сможем использовать наши рабочие группы для более высоких и лучших целей.

В проектах каких типов может начаться более быстрое внедрение технологии 3D-печати?

Мы работаем над проектом аэропорта, в котором не используется 3D-печать, но это проект строительства за пределами площадки. В нем используются стандартные отраслевые компоненты, а не изготовленные на заказ компоненты, и это определенно было частью уроков, извлеченных из процесса утверждения 3D-печати Mighty Buildings.

Одна из самых больших возможностей — это возможность использовать промышленное строительство для реализации любых архитектурных амбиций. Пять-десять лет назад под модульной конструкцией подразумевались одинаковые коробки, но мы больше не ограничены этим.

Мы можем реализовать любое архитектурное видение, используя 3D-печать и другие модульные стратегии, сочетающие цифровое проектирование и цифровое производство. Со стороны устойчивого развития также есть большие возможности, особенно в отношении количества отходов, которые можно сэкономить при строительстве таким образом.

Самое большое препятствие — это процесс согласования, а также время и деньги, необходимые для его реализации. через это. Это просто то, что со временем разрешается, как и некоторые из первых препятствий, с которыми столкнулись при массовом деревянном строительстве: потребовалось много времени, чтобы разобраться в коде, но теперь, когда он есть, многие люди его используют.