一个与天然气动力混合动力汽车共享能源的高性能建筑原型。
橡树岭国家实验室(ORNL)的一个跨学科团队设计了一个创新的单间建筑模块,以演示新的制造和建筑技术途径。该研究项目名为增材制造集成能源(AMIE),通过增材制造利用快速创新,通常被称为“3 d打印技术将一辆天然气动力的混合动力电动汽车与一辆汽车连接起来高性能的建筑旨在生产、消费和储存可再生能源。
车辆和建筑作为AMIE项目的一部分同时开发。AMIE的目标是双重的,根据Roderick Jackson博士,建筑围护系统研究小组领导和AMIE项目的项目领导ORNL“首先,我们如何整合两种不同的能源:建筑和汽车;其次,我们如何利用增材制造来创建一个快速创新的框架,同时不受当今资源的限制?”
夜晚的AMIE(杰森·理查兹)增材制造有助于建筑围护结构的正式表达,并提供了材料使用的效率,同时显著减少了建筑垃圾。杰克逊说,设计和制造过程融入了项目的“快速创新”精神。“建筑师在耶鲁大学管理学院与制造过程携手合作,与3d打印机共享建筑模型,就像汽车与建筑共享动力一样。例如,在不到一周的时间里,制造商、材料供应商、3d打印机和建筑师共同努力,将打印时间缩短了40%以上。”AMIE项目——从研究、设计、制造到组装——总共花了9个月的时间。
组装AMIE(图片由ORNL提供)- 立面制造商
橡树岭国家实验室 - 架构师
Skidmore, Owings & Merrill LLP - 立面安装程序
克莱顿住宅(组装) - 外墙顾问
橡树岭国家实验室(研究),Skidmore, Owings & Merrill LLP(设计) - 位置
橡树岭,田纳西州 - 竣工日期
2015年9月 - 系统
3d打印大气绝缘板(AIP),后张拉杆,光伏(PV)屋顶板 - 产品
20%碳纤维增强ABS塑料
该建筑将低成本的真空隔热板集成到添加制造的外壳中,打印成2英尺宽的半环形轮廓,在克莱顿的家园该公司是美国最大的住宅建筑商。真空隔热板由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和20%的碳纤维增强组成,这种材料是杰克逊和他的团队的“起点”:“我们想为人们打开一扇门,让他们说‘如果……会怎么样?“如果我们用一种非传统的材料来建造一座建筑呢?”我认为这个产品是一个“入口”。“这可能不是我们未来建造建筑物的最终材料。我们需要找到当地可用的材料,并利用更多节省成本的技术。但我们总得从某个地方开始。ABS产品将打开对话的大门。”
该项目产生于有关能源获取和使用的基本问题。气候变化、对可再生能源日益增长的需求,以及集中式与分布式能源平衡的不确定性,都会对电网产生影响。此外,全球有超过13亿人没有接入电网,另外还有10亿人的电网接入不可靠。
AMIE将在不久的将来作为一个双重功能教育展示对谁都愿意的公众了解它的故事以及ORNL的研究人员,他们将继续监测能源的产生、使用和储存方式。会有AMIE 2.0吗?杰克逊回应说:“我们不认为这是一个昙花一现的奇迹。我们真的希望这项研究是第一块扔在水里的石头,在整个相关学科中引起涟漪。不仅对我们,对全世界都是如此。我们想把它放在那里,这样其他聪明的人就可以看到它并进行头脑风暴。如果下一个项目的结尾看起来像AMIE 1.0,那么我们就错过了机会。”
数据收集(图片由ORNL提供)