【加點製造】製造可以很環保!3D 列印水泥橋、城市珊瑚

作者:Addmaker 

相較於傳統「減法製造」的加工方法,3D 列印「加法製造」的方式不須考量傳統模具生產的問題,能實現各式複雜的設計需求,且其運用的材料原料大多為再生材質等環保材質,在提倡「環保」的今日已是一項受各國肯定的新興製造工法。

3D 列印水泥橋減少 70% 材料使用

瑞士大學與 Zaha Hadid 建築事務所、CODE 合作,嘗試完成了第一款 16 公尺長的 3D 列印水泥橋,名為 Striatus。

為了製作 Striatus,團隊開發了專為水泥而研發的 3D 列印技術 incremental 3D。這項計畫是為了研發建造橋梁的新技術,希望使用更少的水泥,盡可能的發揮循環經濟的概念。

在建造 Striatus 的過程中,團隊也建立了專門用於水泥列印的程式語言,設計精神著重於數位、環境友善以及循環再利用。

這座拱橋由 53 個零件所組成,每個都是由 500 層的水泥列印而成,然後再經由壓縮堆疊到位,沒有再使用任何黏合劑或強化措施。由於部分空心的結構,減少了將近百分之七十的材料使用,但材料的強度與美學並沒有受影響,且因為沒有使用金屬與黏著材料,讓它更容易拆解,未來也可以直接回收。

(圖片來源:Addmaker 提供)

不像大多數的 3D 列印技術,只能一層層堆疊完成物件,Striatus 使用六軸機械手臂進行列印,而且該機械手臂還擁有特殊的列印頭,可以列印出不均勻、不平行的平面。

設計師希望,隨著這類設計逐步推出,可以作為為未來的永續建築的藍圖,展現如何在建造的同時,盡可能減少材料使用、降低環境影響迴圈。

3D 列印城市珊瑚打造城市綠色生態

都市地區常被稱為「水泥叢林」,以水泥為主建構的環境,往往讓生物難以棲息、降低生物多樣性。隨著人們越來越重視與自然共處的智慧,如何在城市中讓其他生物過得更好更多樣,也成為一個議題。一家荷蘭公司正在研發以 3D 列印的方式,使用菌絲體製造「城市珊瑚」(Urban reef)。

荷蘭設計師 Pierre Oskam 和 Max Latour 希望藉由數位製造的 3D 列印設計、使用菌絲體與陶瓷等永續材料,來設置複雜的幾何設計,作為放置在公園、城市的擺設。除此之外,菌絲體可以吸收空氣中的水分,讓內藏的植物種子發芽,隨著時間過去,「城市珊瑚」不只會發芽生長、更會欣欣向榮。

(圖片來源:Addmaker 提供)

團隊目前的城市珊瑚有兩種概念作品:可以作為雨水收集器的 Rain Reef,以及希望創造更多微氣候的 Zoo Reef。

Rain Reef 的特色為有如板根基部彎延的設計,由於 Rain Reef 是由多種材料混合──種子、咖啡渣與菌絲──3D 列印而成的,成品會吸收、收集雨水,在容易產生徑流、無法保持水份的水泥環境中幫助留下更多水分。

同時,Zoo Reef 也希望可以透過創造複雜結構,放置在都會綠地中,結合一地的日照、風吹和落雨,形成各式適合不同生物的微氣候。

(圖片來源:Addmaker 提供)

「城市珊瑚」的概念中,將城市視為所有生物、而不只是人類的棲息環境。因此,應用對於大自然的各種瞭解,從事設計時考慮到生態,甚至強化生物多樣性,是「城市珊瑚」的核心概念。

在這樣的設計概念中,並不是直接設定了生物棲息的所在地,而是透過創造一系列多變的環境,增加新的、可能的潛在棲地,希望讓生物能夠各得其所。

城市珊瑚未來的目標可能是擴大規模,從小型的、公園中隨處可見的擺飾,擴展成更巨大的牆面設計等,不過這還需要進一步技術與材料的研發才有可能達成。

(本文經同意轉載自 Addmaker;原文為史上第一座 3D 列印的水泥橋 Striatus,省材料更環保3D 列印的「城市珊瑚」,為都會區增加生物多樣性;責任編輯:賴佩萱)

加點製造 AddMaker

Author: 加點製造 AddMaker

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