ステップバイステップガイド: 3D印刷の建物の実行方法?

活用する方法に興味があるなら 3D印刷技術 手頃な価格の住宅であろうと、建物を建設する, カスタムアーキテクチャデザイン, または産業構造 - 建設業界向けのゲームチェンジャーを探索しています. 3d建物の印刷 (添加物構造とも呼ばれます) 従来のプロセスを合理化します, 廃棄物を削減します, そして、創造的なデザインの可能性のロックを解除します.

このガイドで, 方法を正確に分解します 3d建物の印刷, コアメソッドからキーステップまで, 実世界の例, そして重要なヒント. あなたが建築家かどうか, 建設の専門家, または業界愛好家, このコンテンツは、この革新的なテクノロジーを理解して実装するのに役立ちます.

3D印刷物の2つの主要な方法

階段に飛び込む前に, 3D印刷ビルへの2つの主要なアプローチを知ることが不可欠です. それぞれにユニークなワークフローがあります, 装置, ユースケース - 以下で詳細に比較しました, と 2024 効率と採用に関する業界データ.

3Dの建物を印刷するための段階的なプロセス

どの方法を選択しても, 3d建物の印刷は、一般的なワークフローに従います. 以下は詳細です, 実用的な内訳 - 各ステップが実際にどのように機能するかを示す例があります.

ステップ 1: 3Dモデリングソフトウェアで建物を設計します

3D印刷されたすべての建物は、aで始まります デジタル3Dモデル - これはプリンターを導く「青写真」です.

• ソフトウェアの選択: プロフェッショナルアーキテクチャのCADソフトウェアを使用してください Autodesk Revit または SketchUp Pro, 大規模な建物の設計を処理し、3Dコンストラクションプリンターと互換性のあるファイルをエクスポートできる (例えば。, STLまたはGコード).
• 主要な設計上の考慮事項:
• のアカウント 曲線またはドーム型の形 (3D印刷はここで優れています。これらの伝統的な建設はこれらと闘っています). 例えば, Domed Community Centerを設計する建築家は、Revitを使用して湾曲した屋根をモデル化します, プリンターが材料を均等に押し出すことができるようにします.
• の計画 鉄筋配置 (現在, 3DプリンターはRebarを印刷できません, したがって、手動の鉄筋設置のためにスペースを設計する必要があります。). 住宅プロジェクトには、壁モデルに5cmのギャップが含まれる場合があります。.

例: で 2023, オランダの建設会社はRevitを使用して3Dプリントされた小さな家を設計しました. このモデルには、湾曲したリビングルームの壁と鉄筋用の事前にマークされたスポットが含まれていました。 25% 従来の青写真と比較して.

ステップ 2: 適切な3D印刷方法を選択してください & 装置

デザインとプロジェクトの目標に基づいています, モジュラー印刷または印刷のいずれかを選択します。次に、必要なツールを収集します.

• モジュラー印刷用:
• 工場ベースの3Dプリンターをレンタルまたは購入します (例えば。, スズメバチのクレーンスズメバチ, 最大3x3x3メートルまでのモジュールを印刷します).
• モジュール接続ハードウェアを準備します (例えば。, スチールブラケット) 現場でモジュールをリンクします.
• プリントインプレース用:
• モバイルの大規模なプリンターを展開します (例えば。, Cobod Bod2, オンサイトの家に人気のある選択肢).
• マテリアルストレージをセットアップします (例えば。, コンクリート混合物のサイロ) プリンターに材料を供給するためのポンプ.

ヒントデータ: a 2024 3D建設会社の調査では、それが見つかりました 65% プリントインプレースを使用している企業の「プロジェクト配信の高速」を最大の利益として引用してください, その間 70% モジュラーユーザーの「より良い品質管理」に優先順位を付ける (工場の条件は、現場でのエラーを減らします).

ステップ 3: 選択します & 建築材料を準備します

3d印刷ビルは、小規模な3D印刷のような特殊な材料を使用しています (PLAまたはABSを使用します), 建設は耐久性に依存しています, 耐候性のオプション.

• 一般的な材料:
• 3D印刷コンクリート混合物: フローを改善するための添加物を備えた修正コンクリート (プリンター用) と強さ (建物のために). これは最も人気のある選択です 85% 3D印刷された建物の 2024.
• ジオポリマー: 環境にやさしいコンクリートの代替品, 産業廃棄物から作られています (例えば。, フライアッシュ). 持続可能なプロジェクトに最適です.
• 準備手順:
• 材料の一貫性をテストします (それは形を保持するのに十分な厚さでなければなりませんが、押し出すのに十分薄い必要があります).
• プリントインプレース用, 乾燥を避けるために、現場で混合材料; モジュラー印刷用, 工場で事前にミックスし、密閉容器に保管します.

例: a 2024 インドのプロジェクトは、3Dプリンティングコンクリートを使用して構築しました 10 手頃な価格の家. 混合物には、地元の砂と貯水添加剤が含まれていました。これにより、材料はインドの高温気候に適しており、材料の廃棄物を減らしました。 30% (vs. 伝統的なコンクリートの注ぎ).

ステップ 4: 3D印刷プロセスを実行します

これは、建物の形になり始める場所です。選択した方法に基づいてこれらの手順をフォローしてください.

オプションa: モジュラー印刷 & 再組み立て

1. 工場にモジュールを印刷します: 3Dモデルを工場のプリンターにロードします, 層の高さを設定します (通常、建設の場合は20〜50mm), 印刷を開始します. 単一のモジュール (例えば。, 2x3mの寝室の壁) 印刷に4〜6時間かかります.
2. 内部システムを追加します: モジュールが印刷および硬化したら (24–48時間コンクリート), 配管をインストールします, 電気配線, それらの中の断熱材.
3. モジュールをサイトに輸送します: フラットベッド付きのトラックを使用してモジュールを移動します。損傷を避けるために保護されています. 10モジュールのアパート用, これには1〜2日かかります.
4. ホイスト & モジュールを接続します: クレーンを使用してモジュールを所定の位置に持ち上げます, 次に、ブラケットでそれらを取り付け、防水材料で隙間をシールします. このステップは、小さな建物に3〜5日かかります.

オプションb: プリントインプレース

1. オンサイトでプリンターをセットアップします: モバイルプリンターを建設場所に配置します, デザインに合わせて調整します (モデルの寸法と一致するようにします), 材料ポンプに接続します.
2. レイヤーごとの印刷を開始します: プリンターは、モデルのパスに沿って素材を押し出します, 建物の壁, 床, 一度に1つの層を屋根に入れます. 50平方メートルの家は印刷に7〜10日かかります (vs. 3–4週間の従来の建設).
3. 追加の材料を途中で取り付けます: プリンターを一時停止して、鉄筋を挿入します (事前に設計されたギャップで) またはWindowsをインストールする - これにより、これらの要素が印刷された構造とシームレスに統合されるようにします.

ステップ 5: 後処理 & 品質チェック

印刷後, 建物を完成させ、その安全性と耐久性を確認します.

• 後処理ステップ:
• サポート構造を削除します (例えば。, オーバーハングに使用される一時的な印刷ブラケット).
• 滑らかな粗い表面 (コンクリートモジュールにはサンダーを使用します) 耐候性コーティングを塗ります.
• 最終的な備品をインストールします (例えば。, ドア, シンク) およびテストシステム (配管, 電気).
• 品質チェック:
• 構造試験を実施します (例えば。, 壁の圧力テストは、体重に耐えることを保証します).
• 亀裂や隙間を検査します (コンクリートで一般的な - 必要に応じて専門のフィラーを備えた表現).

例: で 2024, ケニアの3D印刷された学校は、雨抵抗テストを含む後処理チェックを受けました. チームは壁に水を吹きかけました 24 時間 - 漏れは見つかりませんでした, ケニアの雨季における建物の耐久性を確認します.

3D印刷ビルの重要な利点 (vs. 従来の方法)

この技術が成長している理由を理解するため, これが、その最大の利点の簡単なリストです 2024 データ:

1. より速い構造: 3d印刷された建物は30〜60％時間がかかります (あたり 2024 業界平均).
2. 材料の無駄が少ない: 従来の建設は、材料の15〜20％を廃棄します; 3d印刷はこれを5〜8％に減らします.
3. より多くのデザインの自由: 80% の建築家の 2024 調査によると、3D印刷により、伝統的にできなかった湾曲/ドーム型のデザインを作成することができます.
4. 人件費の削減: 3D印刷は、オンサイト労働ニーズを40〜50％削減する, プロジェクト全体のコストを削減します.

3D印刷ビルに関するYiguテクノロジーの視点

Yiguテクノロジーで, わかります 3d建物の印刷 建設業界の課題に対する重要なソリューションとして、Waste, 遅いタイムライン, 制限された設計の柔軟性. クライアントに小さなプロジェクトから始めることをお勧めします (例えば。, 小さな家, コミュニティセンター) スケーリング前にモジュラーまたはプリントインプレースの方法をテストする. 鉄筋のインストールには依然として手動の作業が必要です, フォームワークの使用を削減し、建設をスピードアップする技術の能力は否定できません. 環境に優しいジオポリマーのような材料が前進するように, 3D印刷された建物が手頃な価格の住宅とカスタムアーキテクチャの主流になると予想しています。, 効率的なアプローチ.

よくある質問 (よくある質問)

1. 3D印刷建物は極端な天候を処理できます (例えば。, ハリケーン, 寒い冬)?

はい - 適切な材料で. 3D印刷されたコンクリート混合物は、強風に耐えるように変更できます (最大150mph, ハリケーンゾーンに適しています) または凍結温度 (凍結添加剤を追加します). a 2024 調査では、カナダの3D印刷された家が構造的完全性を維持していることがわかりました。 2 何年もの厳しい冬.

2. 従来の建設と比較して建物を3D印刷するのにどれくらいの費用がかかりますか?

平均して, 3d建物の印刷は15〜30％少ないです. 例えば, 50平方メートルの従来の住宅コスト \(50,000- )70,000, 3D印刷された1つのコストがかかります \(35,000- )50,000 (2024 データ). 貯蓄は、材料の廃棄物の減少と人件費の削減から生じますが、初期のプリンター投資は高くなる可能性があります (長期プロジェクトによって相殺されます).

3. 3D印刷された建物には、特別な許可または規制が必要です?

現在、ほとんどの国は3D印刷された建物の特定の規制を持っています. 例えば, 米国. 従来の建物コードと同じ建築基準を満たすために3D印刷された構造が必要です (例えば。, 構造的安全, 耐火性). EUで, があります 2023 小さな3D印刷された建物の許可を合理化する指令 - これにより、承認時間が短縮されました 40% 100平方メートル未満のプロジェクトの場合. 開始する前に、常に地元の建物当局をチェックしてください.