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Aug 20, 2023

Eine Wendeltreppe umschließt den skulpturalen 3dpod in Tokio

Die Designgruppe Obayashi baut „3dpod“, das erste erdbebensichere, zertifizierte Gebäude in Japan, das in 3D gedruckt wird. Hergestellt mit einem speziellen Druckmörtel, der als Schalung dient, wird der Rahmen aufgebaut

Die Designgruppe Obayashi baut „3dpod“, das erste erdbebensichere, zertifizierte Gebäude inJapanzu sein3D-gedruckt . Der Rahmen besteht aus einem speziellen Druckmörtel, der als Schalung dient, und stellt hochfesten Beton mit einer Mischung aus Stahlfasern her, ohne dass herkömmliche Bewehrungsstäbe verwendet werden müssen. Alle oberirdischen Strukturelemente werden mit 3D-Drucktechnologie erstellt, einschließlich der begehbaren Dachplatte und Treppen, während Isolierung und komplette MEP-Ausrüstung in Ad-hoc-Wandhohlräume integriert werden.

Die für die Öffentlichkeit zugängliche Demonstrationsanlage dient dazu, die Haltbarkeit, Struktur und Umweltverträglichkeit des 3D-Drucks zu bewerten und seine technologische Entwicklung voranzutreiben. Da der architektonische 3D-Druck im erdbebengefährdeten Japan eine besondere Herausforderung darstellt und die Technik aufgrund baurechtlicher Beschränkungen bisher nur im Tiefbau und bei nicht bewohnbaren, kleinen Bauwerken eingesetzt wird. Ziel des Projekts ist ein zeitgemäßes Design, das den strengen örtlichen Anforderungen gerecht wird, ohne auf herkömmliche Bewehrung zurückzugreifen.

3dpod wird von den umliegenden Kirschblüten eingerahmt | Alle Bilder von Satoshi Shigeta, sofern nicht anders angegeben

Das Team vonObayashi Zum Drucken von 3dpod wird ein spezieller Mörtel aufgetragen, der sowohl als Innen- und Außenoberfläche als auch als Gerüst für die tragende Struktur aus hochfestem, mit Stahlfasern verstärktem Beton namens „SLIM-Crete®“ dient. Diese Bauweise erfordert keine Platzierung von Bewehrungsstäben oder Stahlrahmen, was das ästhetische Potenzial des 3D-Drucks nicht einschränkt. Die schalenartige Form entsteht durch die Maximierung des Verhältnisses zwischen Innenraum und Wandfläche, wodurch angesichts der drucktechnischen Einschränkungen und der Beschränkungen des Standorts das größte Innenvolumen mit der geringsten Materialmenge erreicht wird. Die Wände sind mehrschichtig und kombinieren eine tragende Struktur und Hohlräume für Isoliermaterial, Geräteführung und ein System zur Strahlungsheizung und -kühlung, um die Bewohnbarkeit eines herkömmlichen Gebäudes zu gewährleisten.

3dpod steht neben dem Wald des Obayashi Technology Research Institute

Das Plattendesign zeichnet sich durch Verstärkungsrippen entlang der Hauptspannungslinien aus, ein Mittel zur Materialeinsparung, das gleichzeitig ästhetische und räumliche Qualitäten erzielt. Dieses Ergebnis wäre mit herkömmlichen Baumethoden nicht realisierbar gewesen. Zur Herstellung von 3dpod wird vor Ort ein Roboterdrucker installiert, der die Mörtelschalung direkt auf die Fundamente druckt. Stattdessen wird die Dachplattenschalung als Fertigteil in einem nahegelegenen Werk gedruckt, dann auf die Wände gelegt und mit SLIM-Crete® abgedeckt, wodurch eine Schalenstruktur entsteht. Anschließend wird der 3D-Drucker auf der Dachplatte platziert, um die Brüstung des begehbaren Decks fertigzustellen und so die technische Machbarkeit eines mehrstöckigen gedruckten Gebäudes zu demonstrieren.

Das Projekt, das das Ergebnis modernster digitaler Fertigung ist, schafft es, eine gewisse Wärme und haptische Anziehungskraft zu bewahren. Die einzigartige Textur, die durch die Bauweise vor Ort entsteht und an handgefertigte Arbeiten erinnert, sorgt für eine ansprechende Rauheit und eine primitive Aura. Der architektonische 3D-Druck kann den Arbeitsaufwand auf der Baustelle reduzieren, die Bauzeit durch Automatisierung verkürzen und dank des reduzierten Transports von Baumaterialien CO2-Emissionen einsparen. Das Designteam von Obayashi treibt die Entwicklung des 3D-Drucks in der AEC-Branche voran, indem es den chronischen Fachkräftemangel und Bauprobleme in abgelegenen Gebieten angeht, gleichzeitig die Diversifizierung von Baumaterialien fördert und einen lokalisierten Bauprozess anstrebt.

Das Zusammenspiel von Licht und Schatten offenbart die skulpturalen Qualitäten von 3dpod

Vor Ort gedruckte Halterungen tragen die vorgefertigten, 3D-gedruckten Treppenstufen