無需模板，無需鋼材： Autodesk Research開發(fā)更環(huán)保的3D打印混凝土樓板

導(dǎo)讀：樓板是使用建筑材料最密集的模塊之一，也是極不環(huán)保的部分。這些模塊笨重、耗費(fèi)人力，而且充滿了碳密集型的水泥和鋼材。

2025年9月15日，南極熊獲悉，Autodesk Research 與 Additive Tectonics 合作，開發(fā)一種利用 3D 打印技術(shù)建造混凝土樓板的新方法。此次合作結(jié)合了 3D 打印模板、天然纖維增強(qiáng)材料和低碳土聚物混凝土，作為傳統(tǒng)建筑方法的替代方案。

3D 打印樓板方案解決了傳統(tǒng)混凝土樓板的三個(gè)問題：一次性模板浪費(fèi)、平板設(shè)計(jì)的材料效率低下，以及水泥和鋼鐵生產(chǎn)產(chǎn)生的高碳排放。據(jù)這些公司稱，水泥約占全球二氧化碳排放量的8%，而鋼鐵則貢獻(xiàn)了7-9%。

Additive Tectonics 采用選擇性水泥活化 (SCA) 技術(shù)，這是一種顆粒床制造方法，可將干燥的礦物粉末分層粘合。在本項(xiàng)目中，兩家公司沒有采用傳統(tǒng)的一次性的臨時(shí)木模板，使用了升級再造的木材礦物復(fù)合材料 econitWood，能夠可以有效鎖住生物碳，并打造了具有優(yōu)化肋狀幾何形狀的永久性模板。設(shè)計(jì)過程中，他們利用 Autodesk Inventor Nastran 軟件去除多余材料，并根據(jù)結(jié)構(gòu)荷載要求對區(qū)域進(jìn)行加固。

這套加固系統(tǒng)用亞麻纖維代替鋼筋，并通過機(jī)器人以連續(xù)蜿蜒的路徑將亞麻纖維鋪設(shè)在復(fù)雜的模板幾何形狀內(nèi)。鉀活化土聚物砂漿作為混凝土的替代品，與亞麻纖維增強(qiáng)材料粘合。兩家公司報(bào)告稱，與傳統(tǒng)方法相比，這種組合可以生產(chǎn)出更輕、更堅(jiān)固的樓板。

3D打印混凝土樓板具有顯著的應(yīng)用潛力：減少浪費(fèi)、降低碳排放、增強(qiáng)功能集成度，以及3D打印在結(jié)構(gòu)樓板中的全新應(yīng)用。借助全新的設(shè)計(jì)和仿真工具以及AdditiveTectonics的制造工藝，這種方法已具備規(guī)模化應(yīng)用的條件。未來的迭代方案可以將建筑服務(wù)設(shè)施和連接點(diǎn)的空間直接嵌入樓板中，從而無需單獨(dú)的吊頂。Additive Tectonics 計(jì)劃繼續(xù)完善該系統(tǒng)，以便在建筑項(xiàng)目中部署。