世界銀行によると、2008年に開始されたアンゴラ国立都市化および住宅プログラム(PNUH)は、100万の新しい住宅ユニットを建設することを目的としています。ただし、2024年までに、約220,000しか提供していませんでした。 Angolan ConstructionのスタートアップであるPower2Buildは、約300万の家のアンゴラの現在の住宅赤字を推定しており、アフリカ大陸で最も急成長している都市の1つであるルアンダでは特に重要です。 Angolanの完全な学際的チームにより、Power2Buildは、自動化された3Dコンクリート印刷技術を使用してこの赤字を減らすことに貢献することを目指しています。デンマークの会社Cobodの大規模な建設プリンターでオンサイトで実装されたこのシステムは、建設のタイムラインを加速し、建物の品質を向上させることが期待されています。大規模なセメントベースの3Dプリントは、コンピューター制御の位置付けを使用して、特定の量の材料を連続層に正確に配置または固化することにより、従来の型の必要性を排除します。このプロセスには、データの準備、材料の準備、印刷の3つの重要な段階が含まれます。
データ準備段階では、3Dフォームが一定の厚さの薄い平らな層にスライスされ、順次積み重ねることができます。通常、各層は、ハニカム構造や空間充填曲線などの輪郭と内部充填パターンで構成されています。別の方法では、接線の連続性を使用し、局所的にさまざまな厚さを持つ構造パスを生成します。この方法は、レイヤー間の継続的な接触を確保することにより、印刷プロセスを最適化し、それにより、印刷の品質と構造性能を妨げる可能性のある幾何学的なギャップを回避します。
次の段階には、材料の準備が含まれます。 Power2Buildは、セメント42.5 N、細かい砂、砂利(4/6 mm)、D。FabAlfaプラスチック剤添加剤、D。Fabベータ添加剤、硬化剤としてのイソオキセルを含むコンクリートミックスで、地元産の材料と従来のセメントを使用します。ミックスが準備されたら、それはノズルポンプシステムを介して輸送されるコンテナに配置され、自己コンクリートフィラメントを生成します。材料のポンピング可能性と押出安定性は、特定のコンクリートミックス、配信システム、およびノズル構成に依存します。
この方法を通じて、構造住宅コンポーネントは添加物構造を介して製造されます。印刷システムは、ガントリーセットアップまたはロボットアームのいずれかによって制御する必要があります。ガントリーシステムはXYZ座標フレームワーク内にノズルを配置しますが、ロボットアームは追加の自由度を提供し、接線の連続性印刷などの高度な技術を可能にします。これらのシステムの大量住宅建設への統合により、労働者の景観が変化し、計画段階と終了段階での専門労働の需要を増やしながら、マニュアルメーソン作業を減らします。
AngolaのPower2Buildの住宅プロジェクトは、世界で2番目に大きい3Dプリンターを使用して構築されています。 CobodのBoD2シリーズプリンターは、2.5メートルの長さの単位で構成されるモジュラー構造を備えており、高さ10メートル(最大2階)、幅15メートル、長さ45メートルの最大ビルドボリュームを提供します。これらのプリンターは、100 mm/sから500 mm/sの速度で動作し、最適な速度は250 mm/sです。アセンブリと分解時間は、それぞれ約4〜6時間3〜4時間です。新しいBOD3モデルは、モビリティを強化するためにレールで同様のモジュラーユニットを使用します。同じ幅とわずかに短縮された40メートルで、最大15メートル(3階)までの高さを印刷できます。また、それぞれ3〜4時間2〜3時間のアセンブリと分解時間をそれぞれ提供します。
今後、このアンゴラ積み層製造建設部門は、3D印刷用の粘土や土壌セメントブレンドなど、ソーシャルハウジング用のモジュラーコンクリート構造などの新しい材料組成を探求することが期待されています。世界的に、住宅危機に対処するためにさまざまな戦略が追求されています。ロサンゼルスでは、改訂された都市全体の適応再利用条例は、活用されていない建物を住宅に変換することを目的としています。スペインでは、さまざまなソーシャルハウジングデザインが、集合的な幸福を優先する新しい生活方法を促進しています。ドイツでは、Baugruppeモデル(「建物グループ」)は、居住者主導の住宅開発に焦点を当てており、設計および計画プロセスの中心に将来の居住者を配置しています。