Foto Credit : Leslie Lok and Sasa Zivkovic
Turnând straturi de beton precum șiruri de pastă de dinți, o imprimantă 3D de dimensiune industrială a continuat săptămâna aceasta să adauge un al doilea etaj unei case din Houston, care va fi prima structură tipărită cu mai multe etaje din Statele Unite.
În plus față de această realizare, designerii Leslie Lok și Sasa Zivkovic, profesori asistenti de arhitectură la Colegiul de Arhitectură, Artă și Planificare (AAP) și co-directori ai Biroului de Proiectare HANNAH, spun că, casa unifamilială cu două etaje este foarte utilă, demonstrând procese de construcție inovatoare care pot fi extinse la dezvoltări multifamiliale și cu utilizare mixtă, ajutând la abordarea penuriei de locuințe.
Designul lor hibrid, primul de acest fel, conectează elemente structurale compuse din beton imprimat 3D cu cadrul convențional din lemn reprezentativ pentru majoritatea construcțiilor rezidențiale din SUA. Combinația arată cum fiecare material poate fi folosit acolo unde funcționează cel mai bine, cu deșeuri minime, pentru a crea clădiri eficiente, rezistente la fenomene meteorologice din ce în ce mai intense și potențial mai accesibile.
„Abordarea noastră de construcție hibridă creează un sistem de construcție eficient din punct de vedere structural, ușor de replicat și receptiv din punct de vedere material”, a spus Lok. „Proiectul subliniază, de asemenea, potențialul de design interesant al componentelor arhitecturale personalizate în masă pentru a satisface nevoile proprietarilor de case și pentru a simplifica integrarea sistemului de construcție”.
Zivkovic a adăugat: „Aceste eforturi de proiectare urmăresc să sporească impactul, aplicabilitatea, durabilitatea și rentabilitatea imprimării 3D pentru viitoarele clădiri rezidențiale și multifamiliale din SUA”.
Foto Credit : Leslie Lok and Sasa Zivkovic
Pe 12 septembrie, membrii presei au fost invitați să observe progresul imprimării casei cu trei dormitoare și trei băi, care va avea, de asemenea, un garaj pentru două mașini și un coș de fum de 40 de picioare, făcând din casa una dintre cele mai înalte structuri tipărite pentru Data.
Casa este construită în parteneriat cu PERI 3D Construction, care a finalizat șase structuri imprimate 3D în SUA și Europa; Contractor de inginerie și proiectare-construcție cu sediul în Houston CIVE; și alți parteneri din industria construcțiilor. Echipa de proiect continuă să caute colaboratori și sponsori din industrie.
Pentru Lok, care conduce Laboratorul de inovare a clădirilor rurale-urbane la AAP, și Zivkovic, care conduce Laboratorul de construcție robotică, proiectul este cel mai recent care a apărut în urma unor ani de cercetare asupra potențialului imprimării 3D de a permite „personalizarea în masă” fără creșterea costurilor. Ei au experimentat anterior cu un design hibrid care folosește beton imprimat 3D și lemn reciclat pentru proiectul Ashen Cabin din nordul statului New York. Instalația HoloWall a lui Lok pe Arts Quad a explorat personalizarea folosind materiale de construcție neuniforme și instrumente de modelare digitală. Cercetările anterioare ale lui Zivkovic implică dezvoltarea de noi metode de imprimare a betonului și a componentelor din lemn fabricate robot.
Proiectul Houston, cu o suprafață de 4.000 de metri pătrați, avansează pe o scară mai mare, una care va necesita un alt „întâi” din SUA – o relocare a portalului mare care susține imprimanta, care măsoară aproximativ 60 de picioare lungime, 30 de picioare lățime și 30 de picioare înălțime, completează structura.
În diverse sisteme – de la izolație cu spumă prin pulverizare până la un sistem de încălzire, ventilație și aer condiționat mai comun în clădirile comerciale – designerii spun că casa integrează procesele de proiectare și construcție potrivite dezvoltărilor multifamiliale care vor fi necesare pentru extinderea capacității locuințelor în orașe cu creștere rapidă precum Houston.
Foto Credit : Leslie Lok and Sasa Zivkovic
Proiectanții au spus că abordarea lor ar putea, de asemenea, să accelereze termenele de construcție și să reducă costurile, deoarece imprimantele de beton pot fi operate de doar trei sau patru persoane. De asemenea, minimizează risipa, deoarece materialul poate fi amestecat la cerere și imprimat numai pentru secțiuni importante din punct de vedere structural și poate integra mai eficient cadrul din lemn într-un design modular.
„În afară de tehnologia de imprimare, integrarea tipăririi cu designul clădirii și materialele de construcție, precum și eficientizarea procesului de construcție sunt aspecte importante în realizarea unui astfel de proiect”, a spus Zivkovic. „Folosim acest proiect pentru a demonstra modul în care imprimarea 3D este nu numai pregătită pentru piață, ci și capabilă să construiască o arhitectură bine proiectată și de înaltă performanță.”
Pentru casa din Houston, materialul tipărit este din surse locale și folosește ciment cu o amprentă de carbon redusă, un amestec care poate include cenușă zburătoare, zgură și alte produse secundare industriale. Designerii colaborează cu colegii de la Colegiul de Inginerie cu privire la cercetările legate de materialele de construcție ecologice, inclusiv potențialul betonului de a stoca metan, un gaz cu efect de seră puternic. Încadrarea lemnului, între timp, este o resursă regenerabilă, dar este adesea un produs al monoculturii forestiere și poate fi transportată pe distanțe lungi.
Lok și Zivkoviv au spus că casa din Houston optimizează utilizarea ambelor materiale, profitând în același timp mai bine de potențialul lor de proiectare decât multe structuri limitate doar la unul dintre ele.
„Nu există un design acolo”, a spus Lok, „care să se gândească la locuințele multifamiliale care să folosească aceste două sisteme împreună”.