2023 végre a fenntartható 3D-nyomtatott otthonok éve?

A fenntarthatóság az új aranystandard az építési módszerek és anyagok terén. Új ház építése, és az építőipar egésze, régóta az egyik legnagyobb fogyasztói természeti erőforrásainknak, amelyek részben megújulóak, hol nem, és az anyaghulladék vezető termelője.

Úgy tűnik azonban, hogy az iparág más irányba tart, és egy új korszak felé halad. Az építőipar megkezdte és továbbra is előrelépéseket tesz a fenntarthatóság, a zöld építési gyakorlatok, a szénlábnyom csökkentése és a hulladék minimalizálása terén. A legérdekesebb, hogy ma már egész házak is megépíthetők a mindennapi alkotáshoz használt hasonló technológiával 3D nyomtatott objektumok.

A trend pozitív hatásait nehéz elrejteni. A nagy léptékű 3D otthoni nyomtatás számos kihívást megoldhat, például a munkaerőhiányt, a növekvő anyagárakat és az építési késéseket, amelyekkel az új otthoni ipar folyamatosan szembesül. Ezenkívül a technológia növelheti a megfizethető lakások elérhetőségét a növekvő kereslet kielégítése érdekében.

Bár a 3D-nyomtatott otthonokat régóta a fenntarthatóság és a lakhatási árválság megoldásaként hirdetik, tömeges változásokra még várni kell. De vajon 2023 a fenntartható 3D-nyomtatott otthonok éve? Beszéltünk néhány szakértővel, és mélyen belemerültünk az iparba, hogy megismerjük az új építési módszert befolyásoló hiedelmeket, spekulációkat és alapvető tényezőket, és megpróbáljuk meghozni a döntést.

Ismerje meg a szakértőket

Mi az a 3D-nyomtatott otthon?

Egyszerűen fogalmazva, a 3D-nyomtatott otthon egy olyan ház, amelyet robotkaros extruderrel építenek fel, hogy a szerkezetet rétegenként vagy egy alkatrészből hozzák létre. Az extruder lehet egy nagy gép egy acélvázon, amely lényegében 3D-ben rajzolja meg a házat, alulról kezdve és felfelé haladva. Vagy az otthon állhat 3D-nyomtatott elemekből, például táblákból, deszkákból vagy szegecsekből, amelyeket a nyomtatás után a helyszínen szerelnek össze. Az elkészült 3D-nyomtatott szerkezetek gyakran a két technika kombinációja.

Bár a 3D-nyomtatott épületekben jelenleg a legelterjedtebb anyag a beton vagy hasonló anyag, az ipar az új, kevésbé hagyományos anyagok, például újrahasznosított műanyagok, szerves anyagok és ipari anyagok feltárása és fejlesztése melléktermékek.

3D-nyomtatott lakásépítés

Egy ház nyomtatása különös ötletnek tűnhet. Nehéz elképzelni, hogy a látott 3D-nyomtatott, műanyagszerű játék az otthonépítés kulcsát rejtheti.

Azonban ez történik. A hatalmas portálkeretek és extruderek, amelyek otthont építhetnek, gyakorlatilag ugyanazok, mint egy asztali 3D-nyomtató, amellyel apró alkatrészeket sokkal nagyobb méretben készítenek el.

Munkaügyi követelmények

A 3D-nyomtatott otthonok első pénzmegtakarítási koncepciója az, hogy kevésbé képzett munkaerőt igényel az építés. Ez nem azt jelenti, hogy senkinek sem kell a helyszínen lennie. Valakinek még üzemeltetnie kell a gépeket, elő kell készítenie a helyet, és be kell szerelnie a burkolatokat, ablakokat, ajtókat, vízvezetékeket, elektromos és egyéb alkatrészeket. De egész asztaloscsapat helyettesíthető egyetlen, újrafelhasználható extruderrel, amelyet egyik telephelyről a másikra mozgathat.

Ez a tény nem feltétlenül jelenti azt, hogy a szakképzett munkaerő munka nélkül marad. Valószínűleg azonban kevesebb munkájuk lesz az egyes projekteken, miközben több projekten kell dolgozniuk az építkezés megnövekedett sebessége miatt.

Anyaglehetőségek

A 3D-nyomtatott otthonépítésben jelenleg a legelterjedtebb építőanyag cement, rostok, finom adalékanyag és polimerek egyedülálló keveréke. Bár a cement- és betongyártás jelentős szénlábnyommal rendelkezik, az a tény, hogy az anyagot használó 3D nyomtatás szinte semmilyen hulladékot nem hoz létre a helyszínen, már óriási lépés a fenntarthatóság felé.

Míg a betonkeverékek a legelterjedtebb anyagok, több zöld építőanyagot fejlesztenek ki, és sok esetben használnak még fenntarthatóbb építési módszerek létrehozására.

3D-nyomtatott otthoni fenntarthatóság

A 3D otthoni nyomtatás számos módon kielégíti a fenntartható építési gyakorlatok iránti növekvő igényt. A hulladék csökkentése mellett a ház nyomtatása képes drámaian növelni a természetes anyagok és az újrahasznosított anyagok használatát, valamint csökkenteni a szénlábnyomot és az energiafelhasználást.

Ron Barnoy, a növekedés vezetője Azure Printed Homes, a 3D-nyomtatott házak fenntarthatóságára összpontosító vállalat a Hunkernek elmondta: "A 3D nyomtatás lehetővé teszi fenntartható és környezetbarát anyagok, például újrahasznosított műanyagok használatát. Ez csökkentheti az építkezés szénlábnyomát, és javíthatja az otthonok általános fenntarthatóságát. A 3D nyomtatásban használt újrahasznosított műanyagok jelentősen csökkenthetik a hulladéklerakókba, óceánokba és a környezetbe kerülő műanyaghulladék mennyiségét."

Barnoy szerint a 3D-nyomtatott otthonokat energiahatékonyabbra is meg lehet tervezni, olyan funkciókkal, mint a jobb szigetelés. Ez csökkentheti az otthonok fűtéséhez és hűtéséhez kapcsolódó energiafogyasztást és szén-dioxid-kibocsátást.

És ha ez nem elég a szkeptikusok meggyőzéséhez, Barnoy azt mondja: "Az újrahasznosított műanyagokkal történő 3D nyomtatás olyan anyagok létrehozását eredményezheti, amelyek kibocsátják kevesebb illékony szerves vegyület (VOC), ami hozzájárulhat az otthoni beltéri levegő minőségének javulásához." Végső soron ez megkönnyíti az otthoni életet otthonok.

Hogyan 3D-nyomtatott otthonok profik

"Összességében a 3D nyomtatási technológia képes forradalmasítani az építőipart, és új megoldásokat kínál a megfizethető és fenntartható lakhatáshoz" - mondja Barnoy. És kevés bizonyíték van arra, hogy jóslata a közeljövőben ne váljon valóra. A 3D-nyomtatott lakásépítés gyakorlati szempontból hogyan áll szemben a hagyományos otthonépítéssel:

3D-nyomtatott otthoni költségek

Úgy tűnik, hogy a 3D-nyomtatott otthon felépítésének költsége attól függ, hogy kit kérdezel. Tavaly ebben az időben egyes szakértők úgy becsülték, hogy egy 3D-nyomtatott otthon felépítésének költsége az alapoktól kb. 20%-kal és 40%-kal kevesebb, mint egy hasonló méretű, hagyományos építési módszerekkel épített otthon (az otthon felépítésének átlagos költsége 2022 285 000 dollár körül volt).

A 3D-nyomtatott otthonteremtés jelenlegi becsült költsége azonban közel 15%-kal kevesebb, mint a bottal épített szerkezeteké, és a remények szerint ez az arány 2023-ban 30%-ra emelkedik.

3D-nyomtatott otthoni sebesség

Mivel kevésbé függünk az emberi munkától, mint a tipikus házépítés, nem meglepő, hogy egy 3D-nyomtatott otthon felépítése kevesebb időt vesz igénybe. A sebesség azonban még mindig meglephet.

A helyszín előkészítése és a nyomdatechnika a helyére került, egy egész otthon alapja és falai megépíthetők és készen állnak a használatra. tetőfedés, ablakok és ajtók kevesebb mint 24 óra alatt – a több hónapos házépítéshez képest ez elég javulás.

3D-nyomtatott otthoni elérhetőség

Az épületek, otthonok és fejlesztések már elkészültek Texasban, Virginiában, Dubaiban és egyes részein Mexikóban, sok más helyen, a 3D-nyomtatott otthonok nem csak egy múló hóbort a nyugati országokban félteke.

Tushar Joshival, a marketing vezetővel beszélgettünk Tvasta, a cég, amely megtervezte, fejlesztette és megépítette az első 3D-nyomtatott otthont Indiában. A nyomtatott házak elérhetőségével kapcsolatban azt mondja Hunkernek: "Az ingatlanpiac teljesen más, mint országról országra, de a 3D nyomtatás egyedülálló előnyeivel meg tudja szólítani ezeket a piacokat Hosszú távon."

Így folytatja: "Rengeteg pozitív visszajelzést láttunk a piac prémium szegmensétől, miközben a lakástulajdonosok és építők többsége kissé tétovázik az új technológiára hagyatkozva. Nagyon elégedettek vagyunk az [indiai] kormány válaszával erre a technológiára. Úgy gondoljuk, hogy ezzel a technológiával hamarosan meg tudjuk oldani ezt a piaci igényt."

Tehát, ha arra vár, hogy kézbe vehesse saját 3D-nyomtatott otthonát, valószínűleg nem kell túl sokáig várnia. A szabványos építésű házak azonban jóval nagyobb mennyiségben vannak jelen – és túl korai lenne megmondani, mennyi ideig fog ez változni az Egyesült Államok lakáspiacán.

3D-nyomtatott lakásvásárlói előnyök

Bár számos előnnyel jár a fogyasztók számára, ha 3D-nyomtatott otthont vásárolnak a hagyományos, pálcás szerkezetekkel szemben, az azonnali jutalmak közé tartozik az alacsonyabb építési költség. költségek, ami alacsonyabb négyzetméterenkénti vételárban, megnövekedett energiahatékonyságban és a testreszabással kapcsolatos 3D-s építési folyamat egyre nagyobb finomhangolásában nyilvánul meg. lehetőségek.

"[A lakásépítők és a vásárlók] izgatottak a nagyobb testreszabás és a gyorsabb építési idők miatt, miközben másokat a 3D nyomtatási technológia lehetséges költségmegtakarításai és környezetbarát szempontjai vonzanak” – mondta Barnoy mondja.

3D-nyomtatott otthoni hátrányok

Az új technológiának lehetnek árnyoldalai is. A megnövekedett fenntarthatóság, az alacsonyabb energiafelhasználás, a megfizethetőség és a sebesség ígérete ellenére továbbra is akadályokba ütközik, mivel a 3D otthoni nyomtatás kikerül a tesztelési szakaszból és a fogyasztói piacra kerül. Nem kell nagy szkepticizmus ahhoz, hogy felismerjük a kihívásokat.

Építési Szabályzat

Az első építési engedély egy 3D-nyomtatott otthonra az Egyesült Államokban a texasi Austinban volt, mindössze öt évvel ezelőtt. Egy vadonatúj építési módszernek és terméknek, például a 3D nyomtatásnak az áram határain belül kell működnie építési szabályzatokat, miközben megpróbálja meggyőzni a kormányzati joghatóságokat, hogy változzanak és alkalmazkodjanak az újhoz Építkezés.

Barnoy így nézi a helyzetet: „Ahogy sikeresebb 3D-nyomtatott otthoni projektek fejeződnek be, mi számíthat arra, hogy a technológiát a lakásépítők, a kormányok és lakástulajdonosok. Ez nagyobb szabványosításhoz és a 3D nyomtatás szélesebb körű használatához vezethet az otthoni építőiparban."

Vagyis jönnek a szükséges változások.

Gyakorlati akadályok

Az új építési mód másik kihívása a praktikum. A jelenlegi 3D nyomtatóberendezések építése költséges, szállítása is kihívást jelent, és túl nagy ahhoz, hogy praktikus legyen a sűrűn lakott területeken, ahol a megfizethető lakhatás olyan folyamatos igény, amelyre az otthonok nyomtatása is képes lenne cím. Ezenkívül az extrudált anyagok megjelenése még mindig korlátozott.

Azonban a várakozásoknak megfelelően ezekre a gyakorlati kihívásokra megoldások születnek. Alternatív építőanyagokat tesztelnek, sőt bizonyos esetekben alkalmaznak is. Az új üzleti partnerségek szerte a világon azt jelentik, hogy a mérnökök és a befektetők nagyobb érdeklődést fognak mutatni, hogy megoldásokat hozzanak létre bármilyen akadályra.

A 3D lakásépítés jövője

2023 az az év, amikor minden megtörténik? Ha olyan úttörők, mint Barnoy és Joshi, elmondják a véleményüket, ez biztosan így néz ki.

Tushar azt mondja Hunkernek: "Több automatizálást láthatunk az építőiparban, ahol a lakástulajdonosok teljes ellenőrzést gyakorolhatnak házaik felett. A szerkezetek tartósabbak és fenntarthatóbbak lesznek."

Bár még mindig vannak kihívások a 3D-s otthoni ipar előtt, "Számíthatunk arra, hogy több olyan kezdeményezés és partnerség alakul ki, amelyek célja a 3D nyomtatási technológia kihasználása ennek a problémának a megoldására" - mondja Barnoy.

2023 végére valószínűleg nem lepnek el bennünket a 3D-s otthonok. Azonban, ahogy az iparág egyre serdülőkorba nő, ezt teszi, miközben számos, a fenntarthatóságra összpontosító négyzetet leellenőriz. Ahogy a technológia folyamatosan fejlődik, és egyre több vállalat vállalja a kihívást, biztosak lehetünk benne, hogy a gyors növekedés idén még jobban felgyorsul.