3D打印+無電網(wǎng)接入居所，如許 的房子可以在好天 把太陽能貯存 起來，陰天再釋放行使

本年 1月，世界商業(yè) 中間 一號年夜 樓背后的年夜 牌建筑師們，連同田納西一個小嘗試室的研究人員，一路 出席了世界建筑師年夜 會。他們帶來了一棟異常 紛歧 般的建筑，筒狀構(gòu)造 ，看起來像是清風(fēng)房車和魚的聚合體。有肋骨和鰓，還有一輛長得像吉普的亮黑色SUV，就像從將來 駛來的年夜 篷馬車。

他們將之稱為“增量制造集成能源體”，更順口的叫法是AMIE 1.0。這個顛末5年合作才造出來的非一般設(shè)計(jì)，傳遞出了建造方式 和能源利用 上一些很有趣的理念。它是3D打印出的最年夜 型碳纖維構(gòu)造 體之一，建造進(jìn)程 幾近 沒有任何揮霍，還能與一樣 是3D打印出的SUV同享 能源。該項(xiàng)目讓我們窺測 到了一絲絲建筑師們對將來 無電網(wǎng)接入居所的設(shè)法。

橡樹嶺國度 嘗試室

AMIE是多家機(jī)構(gòu)的合作產(chǎn)品 ，介入 機(jī)構(gòu)包羅：美國能源部的橡樹嶺國度 嘗試室、田納西年夜 學(xué)建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院，和 SOM建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所。SOM負(fù)責(zé)城市計(jì)劃 的一名 合股 人菲爾·恩奎斯特（Phil Enquist）暗示，他們的方針就是，摸索更寬闊 的城市能源運(yùn)用 。增量制造——亦稱“3D打印”，是他們的起首 方案。“我們真的對3D打印異常 中意，由于 它的全部 創(chuàng)意就是可以設(shè)計(jì)一棟建筑，然后即速以毫無揮霍的方式打印出來。”與現(xiàn)代建筑項(xiàng)物比擬 ，少了20%~30%的建筑垃圾。

3D打印在小型運(yùn)用 中已 愈來愈 常見了，但建筑師和工程師們?nèi)栽谡覍⑦@一手藝 運(yùn)用 到衡宇 和根本舉措措施 上的方式 。客歲 ，中國的盈創(chuàng)裝潢 設(shè)計(jì)工程有限公司就以一棟3D打印的5層建筑取得 眾人 注視 。約里斯·拉爾曼（Joris Laarman），以3D打印家具著名 的荷蘭設(shè)計(jì)師，計(jì)劃采取 增量制造手藝 在阿姆斯特丹架起一座人行天橋。

這類 規(guī)模的3D打印布滿 了挑戰(zhàn)。最年夜 的問題就是強(qiáng)度。傳統(tǒng)建筑中，多種材料配合 供給足夠的支持 ；從外不雅 上看，就是混凝地盤 基上壘磚，再輔以鋼框架增強(qiáng)支持 。但3D打印的是聯(lián)貫 的構(gòu)造 體，傳統(tǒng)建筑完全無礙的承重，都能讓年夜 片無強(qiáng)化的塑料斷裂坍塌。

AMIE展現(xiàn)

AMIE項(xiàng)目經(jīng)由過程 度 片打印解決了材料強(qiáng)度問題。該筒狀建筑由很多碳纖維強(qiáng)化塑料3D打印而成的C形模塊構(gòu)成 ，并輔以了鋼管增強(qiáng) 。兩個C形模塊可構(gòu)成 環(huán)狀的一段，多段毗連就可以 令這個構(gòu)造 體拔地而起了。這類 模塊化系統(tǒng)可以令負(fù)載很好地均分到全部 構(gòu)造 體上。

集成能源

但3D打印建筑還只是該項(xiàng)目一半的亮點(diǎn)。從一路 頭，橡樹嶺科學(xué)家瓊尼·格林（Johney Green）和羅德里克·杰克森（Roderick Jackson）就將AMIE視為從頭界說 能源臨盆 、存儲和消費(fèi)的機(jī)遇 。

他們的計(jì)劃是：將人們平常 糊口中的兩年夜 能源損耗——房子和車子，用“集成能源”系統(tǒng)毗連起來。換句話說，他們想要房子和車子之間可以或許 互相 傳輸電能。

AMIE就是這么干的。房子和SUV都能發(fā)生 和存儲能源。房子可以哄騙屋頂太陽能電池板給房間里的燈具、感應(yīng)龍頭、電冰箱和感應(yīng)爐灶等電器供電。不消 電的時辰，能源便存儲到房子的電池里。SUV也用電池驅(qū)動，但同時也載有汽油發(fā)機(jī)電 。SUV和房子經(jīng)由過程 感應(yīng)充電板毗連，只要車子停在上面，充電板就會被激活。在需要 的時辰，車子的電池和發(fā)機(jī)電 可以給房子供電，反過來也行。而當(dāng)陰天二者 都電力不足的時辰，房子可以接入電網(wǎng)取電。

杰克森將AMIE比作活的生命體。他說：“你的身體味 自行調(diào)理 。它知道甚么 時辰該將血液輸送到身體的分歧 部份 。”AMIE所做的事與之相差無幾，由一臺加載了能源監(jiān)控算法的計(jì)較機(jī)調(diào)和 能源的流向。這臺計(jì)較機(jī)被杰克森比作AMIE的年夜 腦。“若是房子需要電力，就用太陽能來知足 它的需要。若是不需要，或 將來 幾個小時里都是陰天，就將電力貯存 到電池或SUV里。”

SOM和橡樹嶺的設(shè)計(jì)師們將他們的概念付諸實(shí)踐的時辰，該無線雙向能源系統(tǒng)起效了——最少 ，在受控情況 下起效了。AMIE基本上就是個原型，不外 它也有幾個雷同 的兄弟，好比 特斯拉能源的電池系統(tǒng)，或 挪威零排放建筑研究中間 與設(shè)計(jì)公司snøhetta的“plus house”。它們每 個，都是不依靠 于集中供電網(wǎng)的新糊口模式實(shí)驗(yàn) 項(xiàng)目。

恩奎斯特、格林和杰克森想要看到集成能源概念運(yùn)用 到更普遍 的規(guī)模。恩奎斯特指出：城市里的電廠平常手上都有過剩 的電量以應(yīng)付用電岑嶺 ——年夜 家都下班回家開燈、做飯、看電視的時候 。按需供電明顯 比容納岑嶺 電量要有用 力 很多 。然后，還有另外一 種相反的情況——有些社區(qū)基本 沒有過剩 的電量。“世界上還有20億人沒有靠得住 的用電供給 。這就是問題地點(diǎn) 。”杰克森說，“即便 是在美國這類 靠得住 電力系統(tǒng)更多的處所 ，超等 颶風(fēng)桑迪、卡特里娜等等天然 災(zāi)難 都能讓我們回憶 起——也許 這些系統(tǒng)沒有我們認(rèn)為的那末 靠得住 。”

這些暗示了SOM和橡樹嶺的藍(lán)圖：設(shè)計(jì)AMIE 2.0，將高密度城市情況 斟酌 在內(nèi)。恩奎斯特稱，該項(xiàng)目意圖豎立 起全部 社區(qū)，而不是自力 的單位 。所有這些，包羅AMIE 1.0的命運(yùn)，都依靠 于能源部的延續(xù) 資金支持。只要資金能跟上，恩奎斯特說，“我認(rèn)為1年以內(nèi) 我們就可以 打印真正能住人的房子。”（翻譯：nana，編纂 ：picar）