Das in Thailand ansässige Zement- und Baustoffunternehmen SCG hat einen 102 Quadratmeter großes Co-Working-Bürogebäude mit einem 3D-Drucker gedruckt. Für das Unternehmen stand dabei die Kombination ästhetisch strukturierter Oberflächen und struktureller Funktionen im Vordergrund. Um diese zu erhalten, setzte SCG auf die parametrische Modellierung mit einer digitalen Programmiersoftware. SCG hat darüber in seinem News-Channel berichtet.
Details zum Entwurf des Co-Working-Space
Für SCG war es wichtig, die Wände des Gebäudes in einem Oberflächenfachwerk-Muster mit 3D-Druck herzustellen, um der äußeren Oberflächenschicht der Wand die gleiche strukturelle Leistung wie der eines inneren Fachwerks zu verleihen. Schlussendlich sollte ein ästhetisches Erscheinungsbild entstehen.
Für die strukturierten Oberflächen der Gebäudewände verwendete SCG das parametrische Design-Softwareprogramm Grasshopper 3D. Die Textur des Materials wurde so entworfen, dass die einzelnen Schichten in Höhe von einem Zentimeter gedruckt werden konnten.
Um sicherzustellen, dass das fertige Objekt auch strukturelle Sicherheit bietet, nutzte SCG nach Fertigstellung des Entwurfs eine ANSYS-Finite-Elemente-Analysemethode. Die BV- Software (REVIT Building Information Model) von Autodesk bewertete den Bauprozess, um Konflikte zu vermeiden.
Der 3D-Druck des Gebäudes
Das 3D-gedruckte Gebäude ist insgesamt 6 x 17 x 3,2 Meter groß und besteht aus einem Besprechungsraum, einem gemeinsamen Arbeitsbereich und einem Café. Insgesamt dauerte der Druck 169 Stunden. Das Unternehmen optimierte das Baumaterial, damit es für den 3D-Druck verarbeitbar ist und ein geeignetes Abbindeverhalten aufweist. Die Wände wurden mit einer maximalen Kurve von 20 Grad gedruckt. Außerdem wurden sie einem 28-tägigen Druckspannungstest von 45-50 MPa unterzogen.
Es gelang ihnen, die gewünschten strukturellen Fähigkeiten und das gewünschte ästhetische Erscheinungsbild zu erreichen und ein Überlaufen zu verhindern. Etwa ein Zehntel der endgültigen Struktur wurde aus recyceltem Beton hergestellt und hat laut SCG die wesentlichen Eigenschaften der Struktur nicht verändert.
Fazit
Für SCG zeigte der 3D-Druck des Gebäudes einige Vorteile. Die Wandbauzeit reduzierte sich auf nur fünf Tage, wodurch sie 66% schneller waren als üblich. Es waren nur halb so viele Mitarbeiter nötig und der Bauabfall konnte mit 1,8 Tonnen fast auf ein Viertel der bisherigen Menge reduziert werden. 1,4 Tonnen des Abfalls ließen sich zu Pflastersteinen recyceln.
Viele Unternehmen haben in den vergangenen Monaten den 3D-Druck für ihr Bauvorhaben verwendet. In Deutschland entstand in Wallenhausen ein Mehrfamilienhaus aus dem 3D-Drucker. In Belgien steht ein zweistöckiges Haus aus dem 3D-Drucker. Selbst in Indien konnte erschwinglicher Wohnraum mit 3D-Druck realisiert werden.
