智慧建造：基於數位雙生演算與機械手臂列印發展減碳預鑄免拆模鋼筋混凝土柱體工法之研究

計畫背景

面對營造產業人力短缺與傳統工法高度依賴現場經驗的限制，本計畫以機器人混凝土列印作為研究核心，探索更穩定、可控且具客製化潛力的建造方式。計畫聚焦於數位製造、機械手臂控制與建築構造之間的整合，回應未來建築生產在效率、精度與彈性上的需求。

材料研究

材料參數試驗

此階段的測試基本列印材料，測試不同配比對於列印材料工作度的影響。

實驗試體

測試方式以圓柱體作為形體進行列印，測試材料堆積過程的工作度、支撐性與穩定度。

實驗過程

材料結構試驗

3D 水泥列印屬於逐層堆疊的增材製造流程，材料在成形過程中會因列印路徑方向與層間堆疊方式而呈現明顯的異向性（Anisotropy）。其中，層與層之間的黏結界面往往是結構中相對脆弱的環節。

本研究採用 5x5x5cm³ 立方體作為試體，沿三個互相垂直的軸向（X、Y、Z）進行抗壓測試，分別對應平行於列印路徑、橫斷於列印路徑、以及垂直於層間黏結面的方向。

試體以 15x15x15cm³ 立方體（切除後的尺寸）大小列印，裁切成 5x5x5cm³ 立方體作為試體，分別測試 X、Y、Z 三個方向的抗壓強度。

試體列印

試體裁切

抗壓測試

殼體製造與澆置

模組列印

模具組裝

混凝土澆置

研究成果

Surface Detail

Project Team

• 計畫主持人：顏嘉慶
• 協同主持人：沈揚庭
• 研究成員：黃廉凱、蔡承恩、杜孟澤
• 研究期程：114.03.28 - 114.12.31