چاپ سه بعدی ساختمان: ما اکنون کجا هستیم؟

چاپ سه بعدی در ساخت و ساز: ما اکنون کجا هستیم؟

پس از پوشش خانه سفالی زیبا ساخته شده توسط روبات ساخته ماریو کوسینلا که اخیراً در ایتالیا تکمیل شده است ، ما جدیدترین پیشرفت های چاپ سه بعدی در صنعت ساختمان را مورد بررسی قرار داده ایم.

در کمال تعجب ، تعداد بی سابقه ای از ساختمانهای مبتکرانه با چاپ سه بعدی با وجود همه گیری همه گیر در سال 2021 تکمیل شده است. جدا از خانه Cucinella ، آنها شامل ساختمانهایی هستند که در هلند ، دانمارک ، ایالات متحده و دبی افتتاح شده است. من در مورد نمونه های اولیه یا نمایش دهندگان فناوری صحبت نمی کنم ، بلکه درباره ساختمانهای واقعی و دارای سکونت دائمی صحبت می کنم.
آیا این طلوع عصری است که در آن آجرکاران با ماشین جایگزین می شوند؟ آیا در آینده ای نزدیک ، با کلیک یک دکمه ، خانه ای در یک روز ایجاد می کنیم؟
احتمالاً.

در حال حاضر ، من سه خانه چاپ سه بعدی را که در سال 2021 تکمیل شده اند ارائه می دهم ، بنابراین به شما کمک می کنم تا ایده خود را در مورد آخرین تحولات در این زمینه بدست آورید.
تمام خانه ها با استفاده از چاپگرهای افزودنی ساخته شده اند که تعداد زیادی لایه نازک از بتن نیمه سیال مخصوص را روی هم قرار می دهند.
نتیجه نهایی در عین حال آینده نگر و اولیه به نظر می رسد. کم و بیش ، همه ساختمانها دارای دیوارهای عظیم با لبه های گرد هستند که شبیه دیوارهای یک قلعه قرون وسطایی است. به صراحت می گویم ، هیچ یک از آنها برای چشم من جذاب نیست. با این حال ، آنها مطمئناً انتظارات صاحبان خود را برآورده کردند ، زیرا همه آنها نتیجه را می ستایند و بسیار راضی به نظر می رسند.

به گفته توسعه دهندگان ، مزایای اصلی چاپ سه بعدی در مقابل تکنیک های ساختمانی سنتی امکان ایجاد فرم های پیچیده ، کاهش قابل توجه زمان و هزینه های ساخت و قابلیت تکرار است.
آنها هیچ چیز در مورد نقاط ضعف نمی گویند ، اما من به راحتی می توانم پیش بینی کنم که معایب اصلی انتخاب محدود مصالح ساختمانی – عمدتا برخی از انواع بتن ساده تا به امروز – و فقدان اطلاعات در مورد دوام و مقاومت در برابر آب و هوا است.
با این حال ، من حدس می زنم که چنین مشکلاتی می تواند به زودی راه حلی پیدا کند ، به عنوان مثال ، چاپگرهای سه بعدی برای فلزات و پلیمرها در چندین بخش تولید مانند مکانیک و مخلوط های بتنی قابل پمپاژ رایج هستند ، مانند مواردی که برای چاپ سه بعدی استفاده می شود. ساختمانها ، چندین دهه است که با موفقیت در ساخت و ساز استفاده می شوند.
سوال اصلی این است که آیا تکنیک های جدید ساخت دیجیتال بر طرز فکر ، طراحی و سکونت ساختمانها تأثیر می گذارد یا احتمالاً بهبود می بخشد یا آنها به سادگی رفتار خودخواهانه و خودشیفته بسیاری از کارهای معماری امروز را تکرار می کنند.

تکنیک های ساخت

همانطور که قبلاً ذکر شد ، هر سه خانه ارائه شده در اینجا با استفاده از تکنیکی ساخته شده اند که در آن چاپگر سه بعدی با رسوب صدها لایه بتن سیال دیوارهای حفره ایجاد می کند. نازل چاپگر را می توان با جرثقیل دروازه ای یا بازوی روباتیک پشتیبانی کرد. مخلوط بتن باید آنقدر سیال باشد که به راحتی توسط نازل بیرون زده شود اما نه آنقدر که دیوارها ، که نیازی به قالب ندارند ، تا زمان بتن گیر شدن ناپایدار شوند. به محض اینکه بتن به طور منطقی مستحکم شد ، عایق را در حفره دیوار قرار داده و لوله ها و سیم کشی در مجاری فنی که قبلاً چاپ شده اند نصب می شود. هنگام ساخت دیوارها ، چاپگر همچنین می تواند عناصر داخلی – مانند اجاق گاز ، دوش و وان – را همزمان ایجاد کند. برای چاپ یک خانه مستقل از 24 ساعت تا یک هفته طول می کشد.

خانه های خیابان هفدم شرقی اوستین تگزاس

اگرچه این مجتمع مسکونی چهار خانه ای که توسط معماری Logan طراحی شده و در اوستین ، تگزاس تکمیل شده است ، در مارس 2021 به طور کامل چاپ سه بعدی نشده است.فقط طبقه های همکف آن توسط یک چاپگر بتنی سه بعدی ساخته شده اند و بقیه با تکنیک های سنتی ساخته شده است. به گفته توسعه دهنده ، اینها اولین خانه های چاپ سه بعدی برای فروش در ایالات متحده هستند. این چهار خانه مستقل با استفاده از چاپگر ICON Vulcan در کمتر از یک هفته ساخته شده اند و دارای 2 تا 4 اتاق خواب هستند و با قیمت 450،000 دلار شروع به فروش می کنند.

وایشنرهن – بکوم ، آلمان

این ساختمان در سال 2021 در بکوم ، در منطقه نوردراین-وستفالن تکمیل شد ، اولین خانه چاپ سه بعدی آلمان است که آماده سکونت است.
این خانه تک خانوادگی که توسط Peri توسعه یافته است ، تولیدکننده قالب و داربست آلمانی که به چاپ سه بعدی متعهد است و توسط شرکت معماری و مهندسی Mense-Korte طراحی شده است ، تقریباً به طور کامل توسط چاپگر بتنی BOD2 ساخته شده توسط شرکت دانمارکی COBOD ساخته شده است. این چاپگر که در عرض یک ساعت حدود 12 متر مربع دیوار بتنی دوپارچه می سازد. تنها دو هفته طول کشید این خانه دو طبقه و 160 متر مربع را تکمیل کند.

پروژه میلستون- آیندهوون ، هلند

پروژه میلستون یک مجتمع مسکونی برنامه ریزی شده است که توسط Houben / Van Mierlo Architects طراحی شده و شامل پنج ساختمان چاپ سه بعدی در آیندهوون ، هلند است. تا به امروز ، اولین ساختمان ، یک خانه تک طبقه تک خانواده ، در آوریل 2021 تکمیل شد. این خانه 94 متر مربع و دو خوابه از 24 عنصر بتنی بزرگ تشکیل شده است که در 120 ساعت در کارخانه ای نزدیکی چاپ شده است. مونتاژ در محل به گفته معماران ، این خانه به شکل یک تخته سنگ است تا با محیط جنگلی خود در منطقه Meerhoven در آیندهوون ترکیب شود. این خانه که نخستین خانه چاپ سه بعدی در اروپا بوده و دارای سکونت قانونی است ، در حال حاضر یک زوج بازنشسته هلندی در آن سکونت دارند.