Der Bau neuer Gebäude ist eine mühsame und unwirtschaftliche Form menschlicher Tätigkeit. Eine groß angelegte UN-Studie ergab, dass der Bausektor fast 40% des weltweiten Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen ausmacht. Die Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) hat in Zusammenarbeit mit mehr als 30 Fachleuten aus der Baubranche seit 4 Jahren ein neues Baukonzept entwickelt, das dieses Problem lösen kann.
Das Ergebnis ihrer Aktivitäten war ein dreigeschossiges DFAB- Haus (steht für Digital Fabrication and Living - "Digital Manufacturing and Living"), das als erstes Wohngebäude vollständig mit digitaler Technologie hergestellt wurde. Das heißt, mit Hilfe von dreidimensionaler Modellierung, Robotern und einem 3D-Drucker. Das Gebäude hat eine Fläche von 220 qm. forderte 60% weniger Zement und erfüllt die strengen Schweizer Sicherheitsstandards im Bauwesen. Lesen Sie mehr über das Haus, die verwendeten Technologien und ähnliche Projekte im nächsten Artikel des Cloud4Y-Anbieters. Das DFAB-Haus wurde auf der oberen Plattform des NEST-Komplexes ("Nest") in Dubendorf, Schweiz, gebaut. Genauer gesagt handelt es sich nicht nur um einen Komplex, sondern um ein vollwertiges Forschungslabor, das aus einem zentralen Kern mit angeschlossenen Modulhäusern besteht. Die ersten Mieter des DFAB-Hauses waren Mitarbeiter der Forschungslabore
Empa und Eawag .
Der Raum wird nicht nur als Wohnraum genutzt. Es wird auch ein Testgelände, auf dem neue Produkte aus der Energie- und Bauindustrie getestet werden. Diese Arbeiten sind notwendig, um nicht nur die Effizienz im Hochbau zu steigern, sondern auch deren hohe Stabilität zu gewährleisten.
Gebäudeinnovation
Der Bau des DFAB-Hauses umfasste mehrere eigene Entwicklungen des Forschungsteams.
- In-situ-Verarbeiter. Autonomer Gebäuderoboter Kombi. Es ist in der Lage, mit verschiedenen Werkzeugen Bauelemente mit einem Fehler von weniger als 5 mm zu erstellen und kann unter wechselnden Bedingungen halbautonom arbeiten: auf der Höhe von Standardwänden arbeiten und durch Türen gehen. Es ist wasser- und staubdicht und wird mit Strom und Batterie betrieben. Von den Mängeln - zu schweres Gewicht (1,5 Tonnen), aber es wird bereits daran gearbeitet, den Bau des Roboters zu erleichtern.
- Maschenform. Ein zwei Meter hoher Industrieroboter, an dessen Manipulator eine Düse zum Verlegen und Schweißen von Bewehrungsstäben angebracht ist. Ein auf einem Raupenfahrwerk montierter Roboter legt und schweißt die Bewehrung und bereitet so die Basis für starke Betonwände. Es sammelt automatisch den Rahmen, woraufhin eine Betonlösung hineingegossen wird, die sich aufgrund der dichten Struktur des Rahmens und der Zusammensetzung der Lösung selbst nicht zu den Seiten ausbreitet. Der Hauptvorteil des Systems kann in der Möglichkeit gesehen werden, beliebige Formulare zu erstellen.
- Intelligentes dynamisches Casting. Technologie eines automatisierten Betonformprozesses. Monolithische vertikale Strukturen im wahrsten Sinne des Wortes werden mit Hilfe eines Roboterarms „gewachsen“, der mit verschiedenen Formdüsen ausgestattet ist. Die Konstruktion kann aufgrund der Drehbewegung der Matrize die gewünschte Form erhalten.
- Smart Slab Technologie zur Herstellung beeindruckender Betonplatten mit gedruckten Sandformen.
Wie sieht es aus?
Das Erdgeschoss des DFAB-Hauses ist als Gemeinschaftsraum vorgesehen. Hier werden raumhohe Fenster installiert, die von 15 speziell konstruierten Betonpfosten getragen werden. Das zentrale Element des Raumes ist die S-förmige Wand, die den Bereich des ersten Stockwerks teilt und offene und verborgene Räume für die Augen schafft. Eine dünne Betondecke wird in eine auf einem 3D-Drucker gedruckte Schalung gegossen.
Der zweite und dritte Stock - Wohnbereich. Wenn man nach oben geht, scheint man sich in einem modernen alpinen Chalet wiederzufinden. Vier von Robotern geschaffene Räume sollen ein Gefühl von Harmonie und Wohnwärme schaffen. Sie erwiesen sich als hell und recht geräumig. Auf diesen Böden befinden sich Holzrahmen, deren Grundriss an einen Computer angelehnt wurde. An der Installation waren zwei Bauroboter beteiligt. Laut Ingenieuren konnte das digitale Design eine erhebliche Menge an Material optimieren und einsparen.
Das Haus erwies sich als modern und technisch ausgestattet. Darin steigt auf Befehl der Jalousien Wasser auf und beginnt im Kessel zu kochen, ein mehrstufiges Sicherheits- und Lichtsteuersystem funktioniert. DigitalSTROM-Geräte sind für den Betrieb eines Smart Homes verantwortlich.
Technologie ist nicht nur für den Komfort verantwortlich, sondern hilft auch, den Energieverbrauch zu kontrollieren. Solarzellen auf dem Dach liefern Energie (etwa 1,5-mal mehr als für die Instandhaltung des Hauses erforderlich), und das Steuerungssystem steuert den Verbrauch und gleicht Lastspitzen aus. Abwasserwärme wird nicht verschwendet, sondern über Wärmetauscher in Duschwannen weitergeleitet. Nicht verbrauchtes Warmwasser wird durch die Rohre in den Kessel zurückgeführt, was nicht nur Energie und Wasser spart, sondern auch das Wachstum von Bakterien in den Rohren verhindert.
Die Fehlkalkulation des Projekts mit lokaler oder
Cloud- Power, die Erstellung der notwendigen Vorlagen für Roboter geht recht schnell. Das architektonische Potenzial der Digitaltechnik ist also riesig, wird aber auf Baustellen fast nie genutzt, beklagt das ETH-Team. Experimentelle Projekte wie das DFAB sollen den Übergang von der Theorie zur Praxis beschleunigen, sagt ETH-Professor Matthias Kohler. Um diese Idee bekannt zu machen, veröffentlichte das Projektteam seine Open-Source-Datensätze und organisierte eine Wanderausstellung mit dem Titel „Wie man ein Haus baut: Architekturstudien im digitalen Zeitalter“.
Nicht dfab single
Das DFAB-Haus ist nicht das erste Bauprojekt mit digitaler Technologie. Das chinesische Unternehmen WinSun demonstrierte 2014 das architektonische Potenzial des 3D-Drucks, indem es 10 einstöckige Häuser an einem Tag freigab. Ein Jahr später druckte das Shanghaier Unternehmen auch ein neoklassizistisches Wohnhaus und Herrenhaus, aber diese Projekte befinden sich noch in der Entwicklung.
Matthias Kohler erklärt, dass sein Team kein Ziel hatte, Geschwindigkeitsrekorde zu brechen. "Natürlich sind wir daran interessiert, einen Durchbruch in der Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit des Bauens zu erzielen, aber wir haben versucht, an erster Stelle an der Idee der Qualität festzuhalten", sagt er. "Man kann wirklich sehr, sehr schnell etwas tun, aber das bedeutet nicht, dass es wirklich nachhaltig ist."
Tatsächlich ist bis jetzt niemand besonders hinter dem Tempo her. In den Niederlanden (entschuldigen Sie, in den Niederlanden) haben Roboter eine vollwertige Stahlbrücke gedruckt - es dauerte vier Autos, sechs Monate im Dauerbetrieb. Das Ergebnis ist eine einteilige Konstruktion, die nun auf Festigkeit geprüft und bei erfolgreichen Tests über einen der Kanäle gelegt wird.
Und noch ein gutes Video
Russland unterstützt übrigens auch den Trend zum digitalen Bauen. 2017 wurde in Jaroslawl das erste Wohngebäude in Europa und der GUS vorgestellt, das mit 3D-Gebäudedrucktechnologie gebaut wurde. Das Haus mit einer Fläche von 298,5 Quadratmetern gehört dem Eigentümer von AMT-SPETSAVIA und ist ein Beweis für sein Vertrauen in die Aussichten der Technologie. Zum Drucken des Hauses wurde der Baudrucker S-6044 verwendet - ein Portalmodell mit einem Arbeitsfeld von 3,5 x 3,6 x 1 m. Der Drucker druckt mit Standard-Sandbeton M-300, dh mit dem Verkauf fast überall. Der Druck erfolgt in 10 mm hohen und 30 bis 50 mm breiten Schichten. Wanddruckgeschwindigkeit bis zu 15 m² / Stunde. Über das Unternehmen
bereits auf Habré geschrieben, so werden wir nicht wiederholen.
Ein paar Fotos von Jaroslawl Generell erscheint die Idee des digitalen Bauens sehr interessant. Unbegrenzte dekorative Möglichkeiten, schnellere und einfachere Errichtung von Gebäuden und Bauwerken, Reduzierung des Ressourcenverbrauchs - solche „Brötchen“ lassen sich nur schwer ablehnen. Irgendwelche Zweifel? Sie können diskutieren.
Was sonst noch nützlich ist, lesen Sie im Cloud4Y- Blog→
Konfiguration von top in GNU / Linux→
Pentester an der Spitze der Cybersicherheit→
Startups, die überraschen können→
Ökofantastik zum Schutz des Planeten→
Salzige SonnenenergieAbonnieren Sie unseren
Telegrammkanal , um keinen Artikel mehr zu verpassen! Wir schreiben nicht mehr als zweimal pro Woche und nur geschäftlich. Wir möchten Sie auch daran erinnern, dass Sie Cloud4Y-Cloud-Lösungen kostenlos
testen können.