Obayashi的3dpod項(xiàng)目憑借3D打印和抗震設(shè)計(jì)，在日本樹立了新標(biāo)桿

南極熊導(dǎo)讀：在地震頻發(fā)的日本，使用3D打印技術(shù)進(jìn)行建筑是具有挑戰(zhàn)性的，由于建筑法規(guī)的限制，迄今為止3D打印技術(shù)僅限于非居住性質(zhì)的小型結(jié)構(gòu)。然而，日本目前正在積極努力改善這種情況，并致力于在滿足本地嚴(yán)格要求的同時(shí)擺脫對(duì)傳統(tǒng)鋼筋的依賴。

△Obayashi的3dpod項(xiàng)目，是為了驗(yàn)證抗震設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之一

2023年5月29日，南極熊獲悉，日本五大綜合建設(shè)工程之一Obayashi（大林組）利用3D打印技術(shù)開發(fā)獨(dú)特的3D打印艙室“3DPod”，該艙室具有抗震設(shè)計(jì)，可以在地震事件中作為安全庇護(hù)所使用。

△日本對(duì)于本土的建筑有著嚴(yán)格的抗震設(shè)計(jì)要求

3DPod項(xiàng)目是日本首個(gè)獲得部長級(jí)認(rèn)證和建筑許可的3D打印抗震建筑。該示范設(shè)施已向公眾開放，旨在用于評(píng)估3D打印技術(shù)在耐久性、結(jié)構(gòu)和環(huán)境性能方面的表現(xiàn)，并致力于進(jìn)一步推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展。

△日本首個(gè)獲得部長級(jí)認(rèn)證和建筑許可的3D打印抗震建筑

3DPod采用一種特殊的砂漿進(jìn)行打印，該砂漿被用作內(nèi)部和外部的表面精加工，并作為承重結(jié)構(gòu)的框架。這種砂漿采用鋼纖維增強(qiáng)的高強(qiáng)度混凝土，被稱為"SLIM-Crete®"。這種施工方法不需要鋪設(shè)鋼筋或鋼架，不會(huì)限制3D打印的美學(xué)潛力。

△內(nèi)部空間

通過最大化內(nèi)部空間和墻壁表面積之間的比率，3DPod的豆莢狀形狀得以實(shí)現(xiàn)。在考慮到技術(shù)打印限制和場地限制的情況下，以最少的材料實(shí)現(xiàn)最大的內(nèi)部體積。

墻壁采用多層結(jié)構(gòu)，集成了承重結(jié)構(gòu)、絕緣材料空腔、設(shè)備布線以及輻射加熱和冷卻系統(tǒng)，以提供與傳統(tǒng)建筑相當(dāng)?shù)氖孢m水平。通過3D打印技術(shù)，充分發(fā)揮了設(shè)計(jì)和可持續(xù)發(fā)展的潛力，還可以縮短施工時(shí)間，并能夠同時(shí)進(jìn)行多個(gè)施工任務(wù)。

△加強(qiáng)的肋骨結(jié)構(gòu)

3dpod的樓板設(shè)計(jì)采用了在主要應(yīng)力線上加強(qiáng)的肋骨結(jié)構(gòu)，這是一種既實(shí)現(xiàn)了美學(xué)又提升空間質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)材料方法。而使用傳統(tǒng)的施工方法無法實(shí)現(xiàn)這種效果。

為了建造3dpod，現(xiàn)場安裝了機(jī)器人打印機(jī)，直接將砂漿模板打印到地基上。屋頂板模板作為預(yù)制構(gòu)件在附近的設(shè)施中打印，然后放置在墻壁頂部，并覆蓋上SLIM-Crete®，形成一個(gè)外殼結(jié)構(gòu)。隨后，3D打印機(jī)被放置在屋頂板上，完成了可步行甲板的女兒墻，展示了多層打印建筑的技術(shù)可行性。

△雖然是3D打印建筑，但依然保留了一種手工建筑風(fēng)格，與自然可以融為一體

盡管3dpod是先進(jìn)數(shù)字制造的產(chǎn)物，但它仍保留了一定的溫暖和觸覺吸引力。這是由于現(xiàn)場施工方法所產(chǎn)生的獨(dú)特質(zhì)感，使人們聯(lián)想到工匠的手工作品，賦予建筑一種吸引人的粗獷和原始?xì)庀ⅰ?br />

建筑3D打印可以減少施工現(xiàn)場的勞動(dòng)力需求，通過自動(dòng)化縮短施工時(shí)間，并減少建筑材料的運(yùn)輸，從而減少二氧化碳排放。Obayashi公司表示，它們將繼續(xù)推動(dòng)3D打印在AEC行業(yè)的發(fā)展，針對(duì)長期缺乏技術(shù)工人和偏遠(yuǎn)地區(qū)的施工問題，同時(shí)促進(jìn)建筑材料的多樣化，并以本地化的施工過程為目標(biāo)。