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3D資訊
首頁 > 資訊中心如何在戰(zhàn)區(qū)3D打印學(xué)校
發(fā)布時間：2024-03-28
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烏克蘭目前正在建設(shè)的一座3D打印建筑的數(shù)字渲染圖，該建筑將為利沃夫一所小學(xué)的學(xué)生提供四間教室
該結(jié)構(gòu)獨特的外觀，具有類似繭或同名蜂巢的紋理，歸功于其建造方法：3D打印。
這座占地3,983平方英尺的教育設(shè)施距離烏克蘭利沃夫第23學(xué)校不到200英尺，使用龍門3D打印機僅用了40小時就打印完成，3D打印機遵循數(shù)字藍(lán)圖，像在管道上結(jié)冰一樣鋪設(shè)混凝土。
是歐洲第一個3D打印教育中心，也是戰(zhàn)區(qū)第一座3D打印建筑。
“我不是建筑商；我不想成為一名建筑師或開發(fā)人員......但通過機器人和人工智能，通過技術(shù)，我們可以加速（建筑）過程，”博尼斯在視頻采訪中告訴 CNN。
2022年2月俄羅斯對烏克蘭發(fā)動全面入侵后不久，利沃夫等地就面臨著一個巨大的問題：如何應(yīng)對逃往并途經(jīng)這座城市的數(shù)萬人。根據(jù)聯(lián)合國國際移民組織的最新數(shù)據(jù)，截至去年 12 月， 僅利沃夫地區(qū)就有173,000 名境內(nèi)流離失所者。
博尼斯說，“蜂巢計劃”將為學(xué)校提供四間額外的教室，以幫助學(xué)校容納更多因戰(zhàn)爭而流離失所的學(xué)生。他希望，如果成功，該項目將使“3D打印成為烏克蘭當(dāng)?shù)亟ㄖ墓ぞ咧弧薄?/span>
Project Hive采用龍門式3D打印機通過噴嘴對混凝土混合物進行分層
停電和爆炸
一些專家認(rèn)為， 3D打印建筑速度明顯更快，而且比傳統(tǒng)建筑方法更具可持續(xù)性。
Team4UA與烏克蘭工作室Balbek Bureau合作進行學(xué)校設(shè)計，并與建筑公司Ars Longa合作進行工程設(shè)計。該單層項目于2022年9月破土動工，整個項目從基礎(chǔ)到收尾，原本預(yù)計只需三個月時間。
但2022年10月和11月，俄羅斯在全國范圍內(nèi)進行的空襲和轟炸襲擊了包括電網(wǎng)在內(nèi)的主要民用基礎(chǔ)設(shè)施，導(dǎo)致利沃夫大范圍停電。隨著當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)轉(zhuǎn)向發(fā)電機，Hive 項目被暫停，電力供應(yīng)變得不穩(wěn)定，而且打印機的交付也變得不安全。
直到去年夏天，利沃夫局勢穩(wěn)定下來，電力供應(yīng)才完全恢復(fù)，打印機終于得以交付。盡管3D打印建筑物的混凝土框架總共花費了不到兩天的時間，但Team4UA卻將其延長了六周，以便可以在現(xiàn)場提供培訓(xùn)和開發(fā)課程。
將開放日期修改為2024年1月后，該項目遇到了另一個障礙：資金。烏克蘭的建筑成本在過去一年大幅上漲，為了完成屋頂、門窗和室內(nèi)設(shè)計等最后的收尾工作，項目組織者表示，他們還需要籌集40萬美元。
“我每天都面臨著挑戰(zhàn)，”博尼斯說。但他仍然沒有被嚇倒：“（這）也是利用技術(shù)回饋希望的一種方式?！?/span>
3D打印學(xué)校模型展示了四個新教室
一個昂貴的選擇
作為一項相對較新的技術(shù)，由于有關(guān)建筑物安全性和穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)有限，3D打印建筑主要用于一次性項目或研究合作。
荷蘭建筑公司DUS自2015年以來 一直在試驗3D打印房屋，德克薩斯州建筑公司 ICON 已在德克薩斯州奧斯汀和墨西哥納卡茹卡3D打印了整個社區(qū)。 2020年，迪拜未來基金會成為世界上第一座3D打印商業(yè)建筑，2021年，世界上第一座3D打印學(xué)校在馬拉維竣工，墻壁僅用了18小時就砌好了。
然而，在大規(guī)模建設(shè)方面，這項技術(shù)“仍處于起步階段”，負(fù)責(zé)監(jiān)督機器人制造實驗室的香港大學(xué)建筑學(xué)副教授 克里斯蒂安·蘭格(Christian Lange)表示。
Lange對使用3D打印在持續(xù)沖突或破壞的地區(qū)進行建設(shè)的好處持懷疑態(tài)度。
雖然技術(shù)有可能比傳統(tǒng)的構(gòu)建方法更便宜，但打印機的前期成本可能非常高，而且它們的尺寸使得它們難以移動且成本高昂。
Lange表示，3D打印有更便宜、更快的替代方案，例如預(yù)制和模塊化建筑。預(yù)制房屋使用在工廠建造的部件制成并在現(xiàn)場快速組裝，在20世紀(jì)初很流行，當(dāng)時它們被用來在二戰(zhàn)后進行重建，并為流離失所的人們提供廉價住房。
“臨時避難所不一定是永久避難所，”蘭格在電話采訪中說。 “3D打印真正偉大的地方是當(dāng)你擁有特殊的幾何形狀和形狀時，因為你完全自由 - 機器人或機器不會關(guān)心你是建造直墻還是彎曲墻。”
但在烏克蘭，許多技術(shù)人員、建筑工人和行業(yè)專家都在前線奮戰(zhàn)，自動化可能有助于解決勞動力短缺問題，Hive項目承包商7CI集團的執(zhí)行合伙人奧爾加·加武拉 (Olga Gavura) 表示。
加武拉說：“這項技術(shù)有助于用較少數(shù)量的專家進行建設(shè)，這是一個顯著的優(yōu)勢?！彼a充說，Project Hive 的建設(shè)階段只需要四名專家。
隨著俄羅斯的空襲繼續(xù)摧毀該國的基礎(chǔ)設(shè)施——2024 年已經(jīng)發(fā)生了多起針對包括利沃夫在內(nèi)的城市的襲擊，造成平民死亡和房屋被毀——Gavura 認(rèn)為，對于需要重建的建筑數(shù)量，3D打印將變得至關(guān)重要。
她補充說，她相信像“蜂巢項目”這樣的試點項目不僅可以測試施工流程，還可以幫助培養(yǎng)一代“未來可以自己應(yīng)用該技術(shù)”的烏克蘭專家。
混凝土墻在短短40小時內(nèi)一層一層地建成。施工時間為六周，以便舉辦有關(guān)如何使用設(shè)備的培訓(xùn)課程
重建社區(qū)
Team4UA 并不是唯一看到3D打印建筑在災(zāi)難和沖突地區(qū)潛力的組織。
總部位于亞利桑那州的建筑公司Diamond Age首席執(zhí)行官杰克·奧斯蘭 (Jack Oslan) 表示，該公司目前正在與烏克蘭官員就打印防空洞和軍事基礎(chǔ)設(shè)施進行討論。
Diamond Age使用專利3D打印系統(tǒng)，據(jù)稱該系統(tǒng)可以使建筑物的墻壁隔熱。奧斯蘭表示，他公司的結(jié)構(gòu)比木框架結(jié)構(gòu)的能源效率高 30%，并且強度足以抵御5級颶風(fēng)或中度地震。
他說：“正是這種氣候適應(yīng)能力為我們提供了過渡到軍事和人道主義應(yīng)用的完美平臺?！彼a充說，自動化可以幫助減少在戰(zhàn)區(qū)建設(shè)時的傷亡：“受到傷害的人數(shù)將會減少，我們將認(rèn)為很重要?！?/span>
基輔經(jīng)濟學(xué)院的一項研究顯示， 從俄羅斯全面入侵到2023年9月期間，烏克蘭基礎(chǔ)設(shè)施遭到損壞，包括房屋、學(xué)校、能源網(wǎng)和交通網(wǎng)絡(luò)，修復(fù)費用估計將達(dá)到 1,512 億美元。研究人員發(fā)現(xiàn)，受損或毀壞的建筑物中有超過 3,500 個教育設(shè)施以及超過 160,000 所房屋。
Oslan看到了3D打印幫助開始重建國家的巨大機會。他補充說：“我們預(yù)計，我們今天向烏克蘭提供的用于建設(shè)軍事或人道主義結(jié)構(gòu)的任何東西最終都會轉(zhuǎn)變?yōu)榉课萁ㄔO(shè)，用于重建（該國的）社區(qū)?！?/span>
完成后，教育設(shè)施將留下一些混凝土墻暴露在外，而其他墻則覆蓋著木材，如數(shù)字渲染所示
“這個國家的愿景”
博尼斯表示，回到利沃夫，蜂巢計劃比人們對小學(xué)建筑的預(yù)期更加令人興奮。
“當(dāng)我在網(wǎng)站上時，孩子們和他們的父母一起來找我，用烏克蘭語告訴我，‘我將在這所學(xué)校上學(xué)，我很興奮，我的學(xué)校在全國是獨一無二的’，”他說。
利沃夫市議會教育部門負(fù)責(zé)人安德里·扎卡柳克(Andriy Zakaliuk)在給美國有線電視新聞網(wǎng)(CNN)的一封電子郵件中表示，該項目提供了“一個獨特的機會”，可以為年輕學(xué)生定制一個環(huán)境。
“具有象征意義的是，他們將在新的現(xiàn)代化環(huán)境中開始新的生活階段，”扎卡柳克說。 “現(xiàn)在這些孩子們有機會看到，在3D打印機的幫助下，你可以建造真正的建筑物。”
在等待新校舍的另一個修改開放日期的同時，博尼斯已經(jīng)在計劃兩個更雄心勃勃的3D打印項目——赫爾松的一座橋梁和基輔市中心的一座八層建筑。
Team4UA 希望這些試點計劃能夠幫助其提高速度和效率，同時降低未來項目的成本。與此同時，Bonis正在建立一家私營公司，該公司將購買兩臺3D打印機，在烏克蘭提供“打印即服務(wù)”，其利潤將用于支持 Team4UA 的人道主義援助工作。
“這不僅是3D打印學(xué)校的概念，也是這個國家的愿景，”博尼斯說。 “這場戰(zhàn)爭遲早會結(jié)束。在那一刻，我們需要恢復(fù)生機，重建家園，翻開新的一頁。”
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