3D打印在建筑设计中的应用

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在过去的二十年中,由于先进的CAD工具和构造技术,建筑师享受了更高的设计自由度。设计变得更加有机,敏捷和动态,使建筑公司能够突破一切。Killa Design是其中一家公司。总部设在迪拜的Killa Design致力于独特,标志性,永恒的设计-包括世界上第一个占用的3D打印办公空间和有史以来建造的最复杂的结构之一。 

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当传统建模方式不能满足时

从设计和施工的角度来看,开发具有复杂形状的建筑物都具有挑战性。建筑师必须尽早充分了解建筑物的结构和形状。为此,他们创建了建筑物的物理比例模型。但是对于复杂的有机设计,例如未来博物馆的设计,传统的模型制作方法效率低下,有时甚至行不通。 

Killa Design的建筑师使用3D模型为建筑施工做准备

设计地标建筑

未来博物馆是迪拜未来基金会的一项举措,由迪拜领导人、阿拉伯联合酋长国副总统兼总理谢赫·穆罕默德·本·拉希德·阿勒马克图姆殿下领导。未来博物馆已经开始建造,高度为78米,椭圆形设计几乎没有直线,将成为一个迪拜的地标建筑和城市明信片。

迪拜未来博物馆的设计几乎没有直线

Killa Design使用3D打印模型在施工开始之前使承包商,制造商和政府审核工程师对建筑物有完整的了解。除了外观形状外,公司还印有剖面图以显示建筑物的核心结构。  

剖面图显示了未来博物馆的内部结构

整个博物馆的印刷旨在帮助其立面制定清洁策略,并规划绳索通道。通过3D打印的横截面,可以清楚地了解博物馆的内部空间布置。印刷了另一部分以显示用于建造立面的技术。每份印刷品都尽了自己的一份力量,表明针对建筑挑战提出的解决方案既有效又可行。  

3D打印的剖面图,显示了博物馆的内部

不是普通的办公室 

作为世界上第一个有人居住的3D打印办公大楼,未来办公室提出了很大的挑战。它的外部由一台巨大的3D打印机以多个混凝土块进行打印,然后就地组装。但是,在此之前,Killa Design需要创建一种设计,该设计应在中国公司规定的约束条件下工作,以打印建筑物的实际零件。

使用Ultimaker打印机,Killa Design能够设计出一种既可以同时工作又具有高能效的设计,非常适合迪拜的气候,那里的温度经常达到45°C。 

未来办公室是使用大型3D打印机从混凝土中创建的

艰巨的挑战 

Killa Design的另一个项目是SRG塔,这是一座位于迪拜中心的111层住宅摩天大楼。它的有机设计可实现最佳的气候自适应效能,同时塔楼本身被太阳能电池板覆盖。结构顶部的两个风力涡轮机能够产生5亿瓦的峰值能量。  

111层SRG塔的模型

建造像SRG塔一样高的建筑物是一项成就。增加两个涡轮机提出了更大的挑战。Killa Design需要一种轻松观察和与同事和客户讨论设计挑战的方法。使用塔的3D打印模型,可以更轻松地确定SRG塔外部结构的可行性。通过分析建筑物的3D打印顶部,Killa Design的工程师提出了一种安装涡轮机的解决方案。

想象,创造,迭代 

对于大多数建筑模型制作,Killa Design使用  Ultimaker S5来创建多个概念和迭代。这极大地有助于在创造性的头脑风暴会议上提出和解释想法,并显着加快设计过程。

未来博物馆的3D打印模型

由于Ultimaker的双重挤压,世界各地的建筑师都可以在需要时打印所需的任何形状。水溶性PVA可以在任何需要打印的地方用作打印材料的支撑,而不会掉落在底板上。印刷完成后,建筑师只需将印刷品浸入常规自来水中即可去除PVA-无需手工。建筑师只需要选择设计中需要其物理表示的部分,然后立即打印即可。 

Killa Design使用Ultimaker S5创建3D模型

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