Impressão 3D: deixe os sonhos se transformarem em realidade

Na era da Internet, a digitalização gerou mudanças e inovações em vários setores, incluindo a indústria da construção.

"Atualmente, a construção inteligente tornou-se uma tendência inevitável no desenvolvimento da indústria da construção e um importante ponto de partida para transformação e atualização. É uma das maneiras eficazes de resolver a baixa eficiência, alta poluição e alto consumo de energia da construção indústria. Como uma tecnologia de construção inteligente inovadora, a tecnologia de impressão 3D em concreto deu início a oportunidades de desenvolvimento sem precedentes." Recentemente, Xu Weiguo, professor da Escola de Arquitetura da Universidade de Tsinghua, disse em entrevista ao China Building Materials News que a tecnologia de impressão 3D de concreto em si não é uma tecnologia única, mas uma integração de tecnologias, incluindo design de arquitetura digital, robô sistema, tecnologia de impressão, tecnologia de materiais, etc. As vantagens residem em sua alta eficiência, modelo livre, economia de trabalho, economia de material, baixo carbono e proteção ambiental, não é apenas adequado para o projeto e construção de casas tradicionais, mas também pode realizar a construção de vários belos corpos curvos irregulares. Tem grandes perspectivas no futuro.

Xu Weiguo, uma casa rural construída com tecnologia de impressão 3D em concreto

A impressão 3D promove o desenvolvimento da arquitetura digital

Xu Weiguo está envolvido em design digital e pesquisa de construção digital desde 2003. Ao longo dos anos, ele promoveu o rápido desenvolvimento da arquitetura digital na China por meio de ensino, engenharia, curadoria, publicação e outros canais.

Falando do seu sonho de arquitetura digital, Xu Weiguo disse que a construção é um processo e um sistema. Atualmente, o sistema inclui arquitetos, projetistas estruturais, encanadores e engenheiros elétricos e equipes de construção, que são separadas umas das outras. No entanto, na sociedade da informação, o modo de produção mudou fundamentalmente e cada elo deve refletir as características da construção inteligente.

Para realizar esse sonho, a equipe de Xu Weiguo desenvolveu tecnologia de construção de concreto de impressão 3D de robôs com base em design de arquitetura digital e sistema de controle automático de robôs, tecnologia de impressão 3D e tecnologia especial de material de concreto.

O componente de concreto sendo impresso por Xu Weiguo

"Esta tecnologia é uma tecnologia de construção inteligente. Seu processo de construção inclui design criativo de geração de algoritmo, modelagem de morfologia digital, planejamento de caminho de impressão, codificação de programa de impressão, simulação de construção de impressão virtual, impressão in-situ no local ou impressão pré-fabricada no local e montagem. Ele não apenas integra digitalmente todo o processo de construção de casas ou paisagismo, mas também o divide em duas partes: construção virtual e construção de impressão física. Durante o processo de construção, o fluxo contínuo de informações digitais e o fluxo de material de construção se complementam, formando um processo de construção inteligente integrado."

Xu Weiguo destacou que esta tecnologia envolve a participação de diferentes indústrias, incluindo o design criativo de arquitetura baseado na geração de algoritmos, o desenvolvimento de software de planejamento e controle de caminhos, a fabricação integrada de robôs e equipamentos de impressão, a produção mista de materiais de impressão, e o canteiro de obras digital da construção. Sua promoção e uso não apenas atualizarão a indústria tradicional de construção de moradias, mas também impulsionarão a formação de uma nova cadeia da indústria de construção digital.

Deve ter o conceito de concreto generalizado

Como uma tecnologia de construção inteligente de construção e meio ambiente inovadora, a maior vantagem da tecnologia de construção de concreto de impressão 3D de robôs é economizar mão de obra, melhorar a eficiência, reduzir custos e garantir a qualidade.

A esse respeito, Xu Weiguo destacou que a construção inteligente promoverá a transformação e atualização da indústria de construção da China. Como uma forma importante de construção inteligente, a impressão 3D desempenhará um papel importante no desenvolvimento inteligente da construção de engenharia. Devido ao uso de sistemas inteligentes e equipamentos inteligentes, a precisão da construção dessa tecnologia foi bastante aprimorada, garantindo assim a qualidade da construção. Além disso, o design digital baseado na geração de algoritmos usa braços robóticos inteligentes que podem se mover no espaço para construir. Esta tecnologia pode não apenas construir formas arquitetônicas tradicionais, mas também construir uma variedade de formas arquitetônicas orgânicas ricas. Entende-se que esta tecnologia está sendo aplicada industrialmente, e o maior parque verde de concreto de impressão 3D do mundo foi construído no distrito de Bao'an, Shenzhen, pela primeira vez. Até agora, essa tecnologia foi aplicada a novas habitações rurais, habitação acessível para impressão 3D no Quênia, ponte para pedestres, biblioteca e outros projetos.

Canteiro de obras Xu Weiguo/desenhos fornecidos

"Embora ainda existam muitos gargalos a serem resolvidos na construção com impressão 3D em concreto, e a competição no desenvolvimento de tecnologia e aplicação prática neste campo seja cada vez mais acirrada, o maior obstáculo para esta tecnologia é que as pessoas não a entendem." Tendo em vista as dúvidas atuais sobre a tecnologia de impressão 3D do concreto, Xu Weiguo acredita que a própria proporção do concreto pode mudar, e diferentes proporções levarão a mudanças no desempenho do concreto, como o concreto de ultra alto desempenho (UHPC). Uma vez que este material seja aplicado à impressão 3D, a impressão 3D de concreto terá mais possibilidades. "Esta é uma era de cooperação. Para promover o desenvolvimento da tecnologia, todas as indústrias precisam trabalhar juntas. Nesse processo, as pessoas devem ter o conceito de concreto generalizado." Xu Weiguo disse.

Promover a melhoria dos assentamentos humanos rurais

Durante a entrevista, a equipe de Xu Weiguo estava ocupada com o projeto habitacional rural em Guizhou. A equipe de Xu Weiguo trouxe muitas tecnologias inovadoras para o local do projeto de casa de fazenda, seja uma casa modelo para agricultores em Wujiazhuang, Xiahuayuan, província de Hebei, habitação de baixa renda na África ou um projeto de casa de fazenda na província de Guizhou.

A esse respeito, Xu Weiguo disse que a reconstrução rural é uma tarefa importante para o desenvolvimento social atual, mas muitas reconstruções rurais alcançaram apenas a melhoria do ambiente público, como construção de estradas, instalação de oleodutos municipais e redecoração da aparência de edifícios residenciais. De fato, o espaço habitacional e as condições de vida interior dessas casas rurais não mudaram substancialmente. "Plataforma móvel de concreto de impressão 3D de robôs" e "sistema de construção rápida de casas de concreto" podem ser usados ​​para reconstruir casas rurais uma a uma de maneira orgânica, contribuindo para a construção de moradias rurais.

"Desde 2003, me dedico à pesquisa de design digital. Na minha opinião, a maior característica da nossa equipe é levar a pesquisa do laboratório para o canteiro de obras." Xu Weiguo acredita que a pesquisa em laboratório está longe da aplicação no projeto real e, às vezes, a tecnologia que faz muito sucesso no laboratório não pode ser aplicada no projeto real. A chave para as conquistas contínuas da equipe de Xu Weiguo é realizar pesquisa e desenvolvimento em projetos reais e encontrar o melhor sistema em centenas de experimentos.