När de tillämpas på konstruktion kan ny teknik påskynda projekt, vilket gör processen säkrare och mer ekonomisk. Roboter som kan underlätta hårt fysiskt arbete och minska skador är önskvärda enheter på byggarbetsplatser. De kan göra nästan allt från att bygga ett tegelhus till att bygga en stålbro. Enheter för olika jobb har skapats, till exempel en 3D-skrivare som kan bygga lerahus i utvecklingsländer. Det finns många utmaningar inom byggandet och maskiner kommer att hjälpa oss att göra våra jobb bättre, snabbare och mer miljövänliga.
Den senaste robotmästaren kan bygga ett hus på två dagar
Som bevis på robotarnas inträngande i konstruktionen har den australiensiska ingenjören Mark Pivak skapat en helautomatiserad robotstenare som kan bygga ett hus på bara två dagar! Robot Hadrian - uppkallad efter den romerska kejsaren som byggde försvar i England, kan arbeta dygnet runt, lägga tusen tegelstenar per timme och kan bygga 150 hus på ett år. Den Perth-baserade uppfinnaren hävdar att hans hjärnsköld är den första helautomatiska tegelverksroboten, som tog tio år att skapa.
Bricklayer är ett av de äldsta yrkena, svåra, tidskrävande och traumatiska. Och roboten Adrian fungerar oavbrutet, och på basis av ett automatiserat designsystem reducerar den avfallet till ett minimum och säkerställer noggrannhet upp till hundratals tum. Maskinen skapar ett CAD-projekt som inkluderar den exakta storleken och positionen för varje tegel, och separerar sedan tegelstenen och placerar den på plats med en 28 meter teleskoparm och murbruk tillsammans.
Roboten gör det möjligt att sänka byggkostnaderna, men samtidigt visar erfarenheten att automatisering leder till förlust av arbetstillfällen. Men Pivak hävdar att det finns en brist på murare i Perth, och detta inspirerade honom att uppfinna. "Vi har inget emot murare," sade han i en intervju. "Problemet är att medelåldern för murare växer och det blir svårare att locka unga till yrket."
Kampanjvideo:
3D-tryckt stålbro i Amsterdam kommer att revolutionera konstruktionen
Det innovativa danska företaget Heimans, som ansvarar för byggandet av "smarta" motorvägar och upplysta cykelvägar i stil med Van Gogh, presenterade sitt avantgardeprojekt: en stålgångbro i centrum av Amsterdam, skapad med en 3D-skrivare. Projektet, skapat i samarbete med den danska uppstarten MX3D och genomfört av den danska designern Joris Laarman, är en del av arbetet för att skapa "framtidens rumsliga konturer". Robotar med flera mobilitetsgrader kommer att bygga en gångbro med låg kostnad, skalbar teknik.
Målet med detta experimentella 3D-tryckprojekt är att skapa en automatiserad byggarbetsplats. Enligt Jan van de Ven, chef för Heimans, kommer en sådan plats att vara tillförlitlig och hanterbar samt miljövänlig genom att optimera energikostnaderna och minska avfallet. Användningen av 3D-tryckning i konstruktion är också fördelaktigt när det gäller design, och eftersom det får popularitet kan det förändra design- och byggbranschen.
"Design och konstruktion är för närvarande olika områden inom konstruktion - en arkitekt skapar ett projekt och en byggare tolkar det och bygger vad han anser vara lämpligt", säger Jurre van der Vena, innovationschef på Heimans.”Men 3D-tryckning gör design och konstruktion av en bro till en sammankopplad process. Så dessa processer går samtidigt, inte som den traditionella konstruktionen av strukturen och efterföljande efterbehandling av designen. Så vi måste ta en helt annan strategi för design."
Platsen för bron har ännu inte fastställts, men kommer att meddelas snart. Gångbron kommer att blockera en av Amsterdams gamla kanaler, vilket gör att designer Joris Laarman kan kalla det "en fantastisk metafor som kombinerar framtidens teknik med stadens historiska förflutna, som får fram de bästa aspekterna av båda världarna." Ett besökareutbildningscenter kommer att öppna i september 2015 för att följa projektets framsteg.
MX3D-Metal 3D-skrivare skapar komplexa metallstrukturer i luften
Det Amsterdambaserade laboratoriet Joris Laarman har tillsammans med Institute of Advanced Architecture of Catalonia börjat utveckla en 3D-skrivare som kan skapa komplexa metallstrukturer direkt i luften. MX3D-Metal integrerar en 3D-skrivare och en svetsare och kan skriva ut linjer i stål, aluminium, brons eller koppar. Enheten presenterades i Zürich på Fabricate2014-konferensen.
MX3D-Metal-skrivaren kan skapa komplexa metallformer som innehåller oregelbundna och icke-horisontella ytor. Denna banbrytande teknik har flyttat bort från behovet av en foundation för att bilda en struktur, vilket tillåter verkligen gratis 3D-tryckning utan behov av ytterligare material … Robothanden pressar ut en speciell snabbinställningspolymer och kan skapa föremål oavsett lutning, jämnhet eller form.
Enheten är utrustad med ett gränssnitt som gör det möjligt att skriva ut direkt från CAD. Vertikala, horisontella och spirala linjer kräver olika justeringar som rippelperiod, paus, lagertjocklek och instrumentorientering, vilket måste beaktas i den programvara som utvecklats av Joris Laarman laboratorium och Institutet för avancerad arkitektur i Katalonien.
Världens största delta 3D-skrivare skapar hus från jord till nästan noll kostnad
Framtiden för prisvärda (och reproducerbara) bostäder kan baseras på 3D-utskrift. Future Conservation Project (WASP) avslöjade världens största delta 3D-skrivare som kan skapa hus i full storlek från jord till praktiskt taget nollkostnad. BigDelta-skrivaren är 12 meter (40 fot) hög. Byggkostnaderna för det första huset var 48 euro.
Den italienska innovatören Massimo Moretti grundade WASP-projektet i syfte att "skapa ett sätt att bygga prisvärda bostäder och att tillhandahålla sådana medel för invånare i fattiga områden." WASP kombinerar 3D-tryck med imitation av en gravande geting, som bygger sitt hem från det som verkar vara det äldsta byggnadsmaterialet - lera. Valet av lera och lera som material var ganska rimligt. Även om cement ofta används i 3D-skrivare, valde Moretti mark som att ha mindre miljöpåverkan, överkomliga priser och naturliga isolerande egenskaper. Baserat på tidigare prototyper förväntas BigDelta-skrivaren bygga hem i full storlek med öppen källkodsprogramvara från en blandning av lera, lera och växtfibrer för förstärkning.
På kort tid har WASP gjort betydande framsteg, särskilt med tanke på bristen på statlig finansiering. Förra året avslöjades en prototyp BigDelta som var 4 meter hög och nu är det första 3D-tryckta huset nästan komplett. Skrivaren skapar tjocka väggar och kan stapla 60-100 cm högt lager varje dag.
Enligt Moretti:”När arbetet med projektet återupptas kommer vi att höja väggen upp till fyra meter, då kommer vi att göra dörren och taket. I framtiden kommer vi att testa nya material och vi kommer att fortsätta undersöka med jord och halm."
Tidpunkten för projektet har valts väl. Ett pressmeddelande från projektet säger:”BigDelta är mer än en dröm som går i uppfyllelse. Faktum är att enligt internationella uppskattningar år 2030 kommer antalet människor som behöver lämpliga bostäder att växa med 4 miljarder människor med en årsinkomst på mindre än 3000 dollar. FN beräknar att uppfylla detta behov kommer att kräva införande av 100 000 bostäder dagligen under de kommande 15 åren.
Vadim Tarabarko