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再生コンクリートを用いたロッキングプランターでサステナブルデザインを実現

米ペンシルバニア州のカーネギーメロン大学は、ExOne社製のバインダージェット3Dプリンターを用いて、再生コンクリートを材料とするロッキングプランターを作成したと発表した。

従来のコンクリートが環境に与える影響

サステナブル社会の実現に向け、建築業界も大きな変革を迫られている。

コンクリートは鉄鋼、アルミニウム、プラスチックなどの建築材料に比べて、二酸化炭素排出量がはるかに少ない。しかし、その多くが再利用されずに廃棄されてしまう。

また、コンクリートは成形における無駄が多く、細かな加工は難しい。これら欠点は、二酸化炭素排出が少ないという利点を相殺してしまう。

こうした現状の解決に期待を集めているのが、3Dプリンターを用いた再生コンクリートの活用だ。

3Dプリンテッド再生コンクリート

再生コンクリートを用いた造形物(出典:カーネギーメロン大学)

カーネギーメロン大学 建築学部準教授の Dana Cupkova は、ExOne社製のバインダージェット3Dプリンターを使用して、コンクリート材料の再利用と環境に優しい建築の提案を行っている。

ExOne社製の3Dプリンターは、従来より無駄なく、少ない量でコンクリートを成形することができ、材料を再利用することが可能だ。

バインダージェット方式は従来のコンクリート成形では難しかった細かな加工を簡単に施すことができ、デザインの自由度を高めた。これは3Dプリンターならではの利点だ。

クレードルの表面に直接3Dプリントされた表面パターン(出典:カーネギーメロン大学)

ExOneとバインダージェット方式については、ShareLab NEWSでも取り上げた ExOneがバインダージェット3Dプリンター「InnoventPro」をリリース をご参照いただきたい。

ロッキングプランター

Cupkova準教授の研究グループは、再生コンクリートを用いたプランターを作成し、ピッツバーグのヘーゼルウッドグリーンサイトコミュニティガーデンに設置した。

このプランターは、ゆりかごのように揺らめく非対称的なデザインが特徴だ。表面には生体由来の樹脂がコーティングされている。雨水を蓄えることができ、自然に植物が生育できるような構造最適化がなされている。

魅力的なデザインでエクステリアとしての機能も併せ持ち、子どもが乗って遊ぶことも可能だ。

子どもたちの遊具としての活用事例。3Dプリンティングされたクレードルは、水管理と自然の生態系を優しく支えながらコミュニティの相互作用を促進する役目も担う(出典:カーネギーメロン大学)

このような複雑な構造をコンクリートを使って実現できた背景には、3Dプリンターの寄与も大きい。コンクリートの3Dプリンティングはその自由度を増し、今後さまざまなデザインが生み出されることを予感させる。

Cupkovaらは、地元解体業者と協力して廃棄物からコンクリートへ再利用する流れの構築も始めた。彼女はこれからの建築業界に対し、ライフサイクル全体を見直し、再利用も考慮した設計を促し続けている。

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国内外の3DプリンターおよびAM(アディティブマニュファクチャリング)に関する情報発信を行っている日本最大級のバーティカルメディアの編集部。

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