巴特利特建筑學(xué)院借助3D打印技術(shù)讓火車(chē)站更具科幻風(fēng)格

來(lái)源：中關(guān)村在線

在建筑領(lǐng)域中，3D打印技術(shù)成就了更具功能性與美觀性的設(shè)計(jì)風(fēng)格，這對(duì)于建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域意義非凡。并且3D打印技術(shù)更易于上手，即使學(xué)生群體也可以設(shè)計(jì)自己喜歡的建筑風(fēng)格。來(lái)自UCL巴特利特建筑學(xué)院的四名碩士生就利用3D打印技術(shù)參加了一項(xiàng)名為Metaplas的項(xiàng)目，設(shè)計(jì)一種全新的多材料建筑面板，并將這項(xiàng)新材料用作倫敦火車(chē)站的外墻風(fēng)格改善工作。

△倫敦Euston Station渲染圖

Metaplas項(xiàng)目的開(kāi)始是為了設(shè)計(jì)一種結(jié)合了漸進(jìn)式設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)可行性和3D可打印性的多材料結(jié)構(gòu)。從廣泛的材料研究開(kāi)始，Bartlett團(tuán)隊(duì)確定PLA和TPU是適合用于單個(gè)可折疊多材料面板的聚合物。然后，將模塊化設(shè)計(jì)以平面形式進(jìn)行3D打印，但由于其集成的折疊樣式，可以折成3D幾何形狀，就像折紙一樣。

折疊模式本身是使用依賴于結(jié)構(gòu)分析的自定義計(jì)算工具生成的。這樣，預(yù)期承受最大載荷的大型結(jié)構(gòu)部分的折疊密度將自適應(yīng)增加，而其他部分的折疊可能稀疏。各個(gè)面板的設(shè)計(jì)使其可以通過(guò)夾子鎖系統(tǒng)和電纜彼此固定，從而確保簡(jiǎn)化的組裝，維護(hù)和可更換性。

△可折疊的3D打印PLA-TPU面板

學(xué)生們還進(jìn)一步研究了熱致變色聚合物在面板設(shè)計(jì)中的集成。這些是對(duì)溫度敏感的材料，因此在受熱時(shí)會(huì)改變顏色。在建筑面板的背景下，這可能有助于白天和晚上的照明控制，將行人引向附近的出口，同時(shí)增加進(jìn)入室內(nèi)的自然光的水平。

在概念化階段，學(xué)生還將重點(diǎn)放在使用分散的數(shù)字制造網(wǎng)絡(luò)上。盡管這些面板從未在設(shè)計(jì)項(xiàng)目之外大量生產(chǎn)或使用過(guò)，但考慮因素可作為將來(lái)潛在應(yīng)用的可行性研究。

△車(chē)站內(nèi)部渲染圖

例如，在Euston站的演示中，學(xué)生在距火車(chē)站的指定半徑內(nèi)識(shí)別并繪制了一些材料回收和3D打印設(shè)施的圖。如果渲染的項(xiàng)目實(shí)際上要完成，那么該分散的3D打印網(wǎng)絡(luò)將用于制造結(jié)構(gòu)中的所有單個(gè)面板。這將具有促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的作用，同時(shí)也將促進(jìn)更加生態(tài)和道德的生產(chǎn)方式，因?yàn)檫\(yùn)輸距離和成本將大大減少。