歩道橋からバス停まで、3D プリントの大規模応用はどこまで進んでいるのでしょうか?

出典：南京日報

1月12日、上海宝山スマートベイで世界最大の3Dプリントコンクリート歩道橋が使用開始され、1月16日には江蘇省初のコンクリート製3Dプリントプレハブバス停が南京江北新区研究イノベーションパークで使用開始されました。新年の初めには、都市工学分野で3Dプリントに関する朗報が報じられています。人々は科学技術の進歩に驚嘆すると同時に、期待に胸を膨らませずにはいられません。 3D プリントでは何でも印刷できますか?プリントされた住宅、橋梁、その他の大きな建物や施設は、大規模応用からどのくらい離れているのでしょうか?

コンクリート 3D プリント技術には、大きな応用の可能性があります。インテリジェント建設の重要な方法として、中国のエンジニアリング建設のインテリジェント化の発展と建設業界の変革とアップグレードの促進に重要な役割を果たしています。たとえば、従来の建設技術では建設廃棄物の割合が高くなりますが、3D プリントコンクリート技術では建設プロセスで材料を最大限に活用し、建設廃棄物の発生を削減できます。南京江北新区研究創新園区にあるこの3Dプリントバス停は、南京新城の建設中に発生した建設廃棄物を主な印刷材料として直接使用しており、現在のグリーン開発コンセプトと非常に一致しています。

近年、国内外の多くのチームが、より安価な住宅やより高い建物を一括して迅速に印刷する計画を立てています。昨年、あるアメリカの企業は、わずか6万元余りのコストで小さな別荘を印刷し、18カ月以内にホームレス用の住宅100軒を印刷する計画を発表した。しかし、これまでのところ、このアイデアに関するさらなる進展は明らかにされていない。上海3Dプリント歩道橋の完成は、コンクリートプリント材料技術の研究開発から実用化までの発展における喜ばしい一歩とみなされ、中国の3Dコンクリートプリント建設技術が世界の先進レベルに達したことを示しています。このプロジェクトではロボットアーム3Dプリントシステム2台が使用され、すべてのコンクリート部品をプリントするのに450時間がかかったと報告されている。同規模の一般的な橋と比べると、コストはわずか3分の2です。

張亜美氏は、東南大学の材料科学工学部の副学部長です。彼女は、学生が印刷したコンクリート部品を WeChat Moments で頻繁に共有しています。東南大学は昨年から、学部生に3Dプリントコンクリート技術の探究を指導しており、2年生向けに3Dプリントコンクリートイノベーション体験クラスも開設している。張教授は記者団に対し、3Dプリント技術は土木分野における伝統的なコンクリート建設技術の良い補完となると語った。しかし、この技術を高層ビルなどの大規模建築物に適用するには、構造や材料など解決すべき重要な課題がまだ多く残っています。

張亜美氏は、3Dプリントコンクリート技術にはまず適切な設計計画が必要だと考えている。南京の3Dプリントバス停は、安全技術、ディスプレイ技術、ネットワーク技術の相互統合の結果である。第二に、大規模な建物をプリントするには、特に梁と柱の接合部の処理など、建物の仕様を一致させる必要があります。彼女は、最も重要なことは、既存の建設基準が従来のコンクリート建設プロセスに基づいて策定されていることだと強調しました。大型建築物の大規模プリントを推進するには、まずトップレベルから3Dプリントコンクリート建設技術に関する一連の基準を設計する必要があります。

南京嘉義付加製造技術研究所有限公司は、こうした標準の策定に参加しています。同社代表の李金氏は、3Dプリントについて正しい理解を持つ必要があると述べた。現段階では、3Dプリントは万能ではない。住宅全体の構造をプリントするのではなく、組み立て可能な建築部品をプリントする。工場でのプリントと加工、現場での組み立ては、プレハブ仕様で住宅を建てるという理想を実現するために行われる。住宅の構造は複雑で材料も多様であるため、梁柱構造と他の構造とのつながり、断熱材、耐火性、通気性なども考慮する必要があります。3Dプリントではすべての機能をカバーすることはできません。さらに、超高層ビルなどの大規模建築物のさまざまな構造システムを 3D プリントとどのように組み合わせることができるかについては、さらなる研究が必要です。

張亜梅教授とそのチームは、国家重点研究開発計画に基づく科学研究プロジェクトに着手し、3Dプリントされたコンクリートの材料、プロセス、特性に関する体系的な研究を行っています。彼女は、3D プリントは将来の建築モデルに無限の可能性をもたらすと述べました。彼女は、基準の向上と技術の進歩により、生活の中の多くの建物を 3D プリントできるようになると考えています。

出典：南京日報

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