Θα ζούμε στο μέλλον σε σπίτια από τρισδιάστατους εκτυπωτές: Μια απάντηση στη στεγαστική κρίση

Τα τελευταία χρόνια, ο κλάδος των κατασκευών έχει αντιμετωπίσει πρωτόγνωρες προκλήσεις. Η έλλειψη εξειδικευμένου εργατικού προσωπικού αυξάνει το κόστος της κατασκευής, η έλλειψη στέγης κορυφώνεται ως πρόβλημα παγκοσμίως και οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής είναι παντού πιο φανερές από ποτέ.

Όλα αυτά έχουν οδηγήσει στην αμφισβήτηση των παραδοσιακών μεθόδων κατασκευής, αναγκάζοντας τη βιομηχανία να εφαρμόσει νέες τεχνολογίες και να υπερβαίνει διαρκώς τον εαυτό της καινοτομώντας. Οι καινοτομίες δεν είναι πάντα επιτυχημένες και πάντως όχι σε όλους τους τομείς ενός πολύ σύνθετου προβλήματος.

Υπάρχει μια καινοτομία, όμως, που φαίνεται πολλά υποσχόμενη: η τρισδιάστατη εκτύπωση σπιτιών και κτιρίων γενικώς.

Αν και σχετικά πρόσφατη, η τεχνολογία έχει ήδη δοκιμαστεί με επιτυχία σε πολυάριθμες κατασκευές, σπίτια και πολυκατοικίες, αναδιαμορφώνοντας την κατασκευή κατοικιών όπως την ξέραμε ως τώρα.

Η τρισδιάστατη εκτύπωση θα μπορούσε κάλλιστα να είναι μια βιώσιμη εναλλακτική λύση για πιο αποτελεσματικές, βιώσιμες και οικονομικά αποδοτικές λύσεις μαζικής στέγασης στο εγγύς μέλλον, επηρεάζοντας θετικά τις ζωές των ανθρώπων και συμβάλλοντας σε πιο πράσινες πόλεις.

Τα στελέχη του κτιρίου δημιουργούνται στο σημείο της οικοδομής @PERI

Πώς λειτουργεί η τρισδιάστατη εκτύπωση;

Τα τρισδιάστατα στελέχη δημιουργούνται μέσω μιας διαδικασίας που ελέγχεται από υπολογιστή και χωρίς τη χρήση ξύλινου σκελετού. Χρησιμοποιώντας μια μεγάλη μηχανή εκτύπωσης, το σκυρόδεμα (ή άλλα υλικά όπως κονίαμα, χώμα, ειδικά πολυμερή ή ανακυκλωμένα και άλλα πλαστικά) βγαίνει ανά στρώματα ώστε να σχηματιστούν τοίχοι, θεμέλια, κολώνες, σκάλες και άλλα δομικά στελέχη.

Και, καθώς το σύστημα είναι φορητό, είναι κατάλληλο για παραγωγή προκατασκευασμένων στελεχών στο σημείο της οικοδομής, εξαλείφοντας την ανάγκη για τις πανάκριβες μεταφορές.

Η διαδικασία τρισδιάστατης εκτύπωσης προσφέρει υψηλό βαθμό αξιοπιστίας σχεδιασμού από την αρχή, αλλά μειώνει και το χρόνο και το κόστος συντονισμού και παρακολούθησης. Με κλασικά υλικά, όπως ξύλο ή τούβλο, τα σπίτια μπορεί να χρειαστούν μήνες ή και χρόνια για να ολοκληρωθούν. Αλλά με έναν 3D εκτυπωτή, ο χρόνος κατασκευής μειώνεται δραστικά. Μπορείτε να εξοικονομηθεί έως και 60% του χρόνου στο εργοτάξιο.

Αυτό σημαίνει ότι ένα σπίτι μπορεί να χτιστεί από την αρχή μέσα σε λίγες μέρες, κάτι που επίσης μεταφράζεται σε μικρότερο κόστος. Και σε αντίθεση με την παραδοσιακή κατασκευή, όπου πάντα μπορεί να προκύψει ένα ανθρώπινο λάθος, το κτίριο που προκύπτει είναι ένα ακριβές αντίγραφο του ψηφιακού μοντέλου, ακριβώς όπως η εκτύπωση μιας εικόνας σε χαρτί.

Τα ωφέλη για το περιβάλλον

Αν και η 3D εκτύπωση έχει ακόμη αρκετό δρόμο μέχρι να γίνει 100% φιλική προς το περιβάλλον, προσφέρει ήδη περιβαλλοντικά οφέλη, ειδικά σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους. Ο εκτυπωτής χρησιμοποιεί την ακριβή ποσότητα υλικού που χρειάζεται για να ζωντανέψει ένα ψηφιακό μοντέλο, ελαχιστοποιώντας τις απώλειες. Και επειδή δεν υπάρχει ανάγκη επιτόπιας εγκατάστασης ή ξύλινου σκελετού, τα μπάζα των κατασκευών, τα οποία θα κατέληγαν σε κάποια χωματερή, μειώνονται σημαντικά.

Επιπλέον, μπορούν να αναπτυχθούν τρισδιάστατοι εκτυπωτές για την κατασκευή κτιρίων από οργανικά, βιώσιμα και ανανεώσιμα υλικά, όπως σπίτια από ακατέργαστο χώμα, από λάσπη ή κατασκευές από μπαμπού. Χρησιμοποιώντας φυσικά ή ανακυκλωμένα υλικά, τα τυπωμένα κτίρια μπορούν να μειώσουν δραστικά το αποτύπωμα άνθρακα.

Παρά το γεγονός ότι είναι μια αυτοματοποιημένη διαδικασία που μπορεί να παράγει το ίδιο μοντέλο επανειλημμένα, η τρισδιάστατη εκτύπωση προσφέρει μεγάλη ευελιξία σχεδιασμού. Επειδή μπορούν εύκολα να γίνουν αλλαγές στο ψηφιακό μοντέλο και το σύστημα μπορεί να προσαρμοστεί εύκολα σε κάθε σχέδιο, οποιαδήποτε επιφάνεια και σχήμα είναι δυνατά: καμπύλοι ή ίσιοι τοίχοι, λείες ή τραχιές επιφάνειες, επίπεδες ή υπό γωνία.

Με τους τρισδιάστατους εκτυπωτές, όλα τα σχήματα είναι δυνατά @WASP

Έτσι, οι αρχιτέκτονες συνεχίζουν να είναι σε θέση να δημιουργούν μοναδικά, καινοτόμα και εντυπωσιακά κτίρια. Ίσως περισσότερο από ποτέ.

Αναζητώντας βιώσιμες λύσεις

Υπολογίζεται ότι περίπου 900 εκατομμύρια άνθρωποι στον κόσμο ζουν σε παραγκουπόλεις, ενώ άλλα 330 εκατομμύρια νοικοκυριά δεν έχουν πρόσβαση σε ασφαλή και επαρκή για τις ανάγκες τους σπίτια. Καθώς οι τιμές των κατοικιών αυξάνονται, ο αριθμός αυτός αναμένεται να αυξηθεί επίσης. Η τρισδιάστατη εκτύπωση κατασκευών, με τη δυνατότητα να δημιουργεί κτίρια υψηλής ποιότητας, οικονομικά και πιο φιλικά προς το περιβάλλον, είναι ίσως η λύση στη στεγαστική κρίση.

Λειτουργικοί και πολύ ευφάνταστοι χώροι βγαίνουν από τους εκτυπωτές @Casey Dunn

Τα σπίτια που βγαίνουν από τρισδιάστατους εκτυπωτές αυξάνονται καθημερινά. Ωστόσο, για να φανταστούμε πραγματικά ένα μέλλον όπου η 3D εκτύπωση γίνεται ο κανόνας για τη μαζική στέγαση, υπάρχουν ακόμη πολλές προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν προκειμένου να αντικατασταθούν οριστικά οι παραδοσιακές μέθοδοι.

Για παράδειγμα η ανταπόκριση σε διαφορετικές καιρικές συνθήκες, η δυνατότητα πλήρους ανακύκλωσης των υλικών και η μείωση του αποτυπώματος άνθρακα.

Στο συγκεκριμένο τομέα συνεχίζονται καθημερινά οι έρευνες και όπως σε όλες τις καινοτόμες ιδέες, κάθε μέρα γίνονται μικρά βήματα ή και μεγάλα άλματα.