美國陸軍將與ICON公司合作建造西方最大的3D打印建筑群

2022年4月11日，南極熊獲悉，繼與波音、ExOne等一眾3D打印公司開展合作業(yè)務(wù)之后，美國軍方如今又將目光轉(zhuǎn)向了建筑3D打印領(lǐng)域。在美國陸軍工程師研發(fā)中心 (ERDC) 的持續(xù)支持下，國防創(chuàng)新部門 (DIU) 正在與美國陸軍安裝管理司令部 (IMCOM) 合作，以繼續(xù) DIU 的規(guī)模化建筑增材制造 (CSAM) 項目。

據(jù)悉，美軍方將與與著名建筑公司ICON展開合作以完成CSAM項目，此前這家美國公司已經(jīng)為美軍提供了一些建筑，如訓(xùn)練營房或儲存車輛的掩體。這一次，ICON公司的目標(biāo)是為軍方設(shè)計三座營房，以容納德克薩斯州布利斯堡的部隊。ICON公司打算使用Vulcan打印機(jī)完成這一建筑任務(wù)，德州的許多建筑項目都可以見到該公司機(jī)器德身影，既用于商業(yè)住房，也有軍事用途。

△3D打印營房的概念渲染圖。（來源：洛根建筑）

3D打印營房的統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)美國國防部的新聞稿，他們的每個建筑有5700平方英尺，用ICON制作的營房將是西半球最大的3D打印建筑。美國陸軍設(shè)施管理司令部司令道格-加布拉姆中將評論說："這個項目支持陸軍的三個優(yōu)先事項：人員、戰(zhàn)備和現(xiàn)代化。用這種先進(jìn)的技術(shù)建造設(shè)施可以節(jié)省勞動力成本，減少規(guī)劃時間，提高未來設(shè)施的建設(shè)速度。我們正在探索其他方法，將這種創(chuàng)新技術(shù)用于除營房以外的其他類型設(shè)施的快速建設(shè)"。

該項目也創(chuàng)下了另一個首例。新聞稿中表明這些建筑將是第一個符合國防部統(tǒng)一設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)（UFC）的3D打印結(jié)構(gòu)，該標(biāo)準(zhǔn)為國防部建設(shè)提供指導(dǎo)，也為后續(xù)的3D打印混凝土建筑提供了標(biāo)準(zhǔn)化依據(jù)。結(jié)構(gòu)學(xué)科工作組表示UFC的這一改變進(jìn)一步加強(qiáng)了由 ERDC 和 DIU 領(lǐng)導(dǎo)的技術(shù)轉(zhuǎn)型，他們充方利用了商業(yè)創(chuàng)新的潛力，并將新穎、省時的制造方法引入國防應(yīng)用當(dāng)中。這些創(chuàng)新營房的建造旨在展示如何利用 3D 打印以比傳統(tǒng)方法更快的速度和更低的成本，快速建造更節(jié)能、更具彈性的建筑。

美軍與ICON的合作案例

此前，作為CSAM項目的一部分，DIU曾與美國海軍陸戰(zhàn)隊 (USMC) 系統(tǒng)司令部合作，對 ICON 的建造過程進(jìn)行原型設(shè)計以供遠(yuǎn)征使用。最初的努力集中在該技術(shù)作為遠(yuǎn)征解決方案的適用性，以使在前沿部署地點的增材制造設(shè)施能夠減少建設(shè)時間、成本和風(fēng)險，以支持海外應(yīng)急行動。在最初的演示中，ICON和USMC士兵于2020年在彭德爾頓營地3D打印了一個車輛隱藏結(jié)構(gòu)。在這次演示之后，DIU 與 ICON 合作建造了一個更大、更移動、更強(qiáng)大的打印機(jī)。

在2021年，得克薩斯州軍事部與ICON合作，在德克薩斯州巴斯特羅普的斯威夫特營地訓(xùn)練中心設(shè)計和 3D 打印了一個創(chuàng)新的訓(xùn)練營。在當(dāng)時是作為北美最大的 3D 打印結(jié)構(gòu)，大約3800平方英尺。建筑最多可容納 72 名士兵進(jìn)行任務(wù)訓(xùn)練。與傳統(tǒng)建筑相比，這項工作利用機(jī)器人建筑規(guī)模技術(shù)和先進(jìn)材料以更快的速度交付軍營，并用更節(jié)能的永久性結(jié)構(gòu)取代了超出預(yù)期壽命的臨時營房和結(jié)構(gòu)，從而降低了整體生命周期成本。

△這些營房延續(xù)了美國陸軍和ICON之間的合作關(guān)系（圖片來源：Logan Architecture）。

美軍和ICON合作的優(yōu)勢

為了建造這3座營房，ICON打算使用Lavacrete材料。這種材料由美國公司開發(fā)，專門用于3D打印，與混凝土相似，能夠抵御極端天氣條件，大大減少自然災(zāi)害的影響。至于建筑成本，ICON公司拒絕透露用于打印這3個小屋的金額。然而，該公司表示，與傳統(tǒng)方法相比，它使用3D技術(shù)將建筑成本降低了10-30%。

據(jù)該項目各利益相關(guān)方稱，這三個營房有望在10個月內(nèi)完工。ICON公司公共部門副總裁Brendan O'Donoghue總結(jié)說："目前有數(shù)十億美元的住房積壓，這影響到那些為我們國家服務(wù)的人。我們很高興能與美國陸軍合作，并繼續(xù)與DIU合作，看到ICON技術(shù)的多樣化使用案例，并為布利斯堡的士兵提供有彈性、舒適的3D打印營房。"

此外，DIU的CSAM項目將繼續(xù)探索3D打印混凝土結(jié)構(gòu)在遠(yuǎn)征環(huán)境中以及在軍隊中的獨特應(yīng)用，同時利用這種伙伴關(guān)系促進(jìn)新的原型打印機(jī)向國防部合作伙伴的過渡。