Является ли 2023 год наконец-то годом экологичных домов, напечатанных на 3D-принтере?

Экологичность — это новый золотой стандарт в методах строительства и материалах. Строительство нового дома, и строительная отрасль в целом уже давно являются одним из основных потребителей наших природных ресурсов, частично возобновляемых, а некоторые нет, а также ведущим производителем материальных отходов.

Однако отрасль движется в другом направлении и к новой эре. Строительная отрасль начала и продолжает добиваться успехов в области устойчивого развития, экологически чистых методов строительства, сокращения выбросов углекислого газа и минимизации отходов. Самое интересное, что целые дома теперь можно строить по той же технологии, что и для повседневного строительства. 3D-печатные объекты.

Положительное влияние этой тенденции трудно скрыть. Домашняя 3D-печать в больших масштабах может решить многие проблемы, такие как нехватка рабочей силы, рост цен на материалы и задержки строительства, с которыми постоянно сталкивается новая домашняя индустрия. Кроме того, технология может увеличить доступность доступного жилья для удовлетворения растущего спроса.

Хотя дома, напечатанные на 3D-принтере, уже давно рекламируются как решение проблемы устойчивого развития и кризиса доступности жилья, массовых изменений еще не произошло. Но является ли 2023 год годом экологичных домов, напечатанных на 3D-принтере? Мы поговорили с некоторыми экспертами и глубоко погрузились в отрасль, чтобы узнать об убеждениях, предположениях и жизненно важных факторах, влияющих на новый метод строительства, чтобы попытаться принять решение.

Познакомьтесь с экспертами

Что такое 3D-печатный дом?

Проще говоря, дом, напечатанный на 3D-принтере, — это дом, построенный с использованием роботизированного экструдера, который создает структуру по одному слою или по одной части за раз. Экструдер может быть большой машиной на стальной раме, которая, по сути, рисует дом в 3D, начиная снизу и продвигаясь вверх. Или дом может состоять из напечатанных на 3D-принтере элементов, таких как доски, планки или стойки, которые собираются на месте после печати. Готовые конструкции, напечатанные на 3D-принтере, часто представляют собой комбинацию двух методов.

Хотя наиболее распространенным материалом, используемым в настоящее время в зданиях, напечатанных на 3D-принтере, является бетон или аналогичный материал, отрасль изучение и разработка новых, менее традиционных материалов, таких как переработанный пластик, органические материалы и промышленные побочные продукты.

Строительство домов с помощью 3D-печати

Печать дома может показаться диковинной идеей. Может быть трудно представить, что пластиковая игрушка, напечатанная на 3D-принтере, которую вы видели, может стать ключом к строительству дома.

Однако это то, что происходит. Массивные портальные рамы и экструдеры, которые могут построить дом, — это практически то же самое, что и настольный 3D-принтер, используемый для создания крошечных деталей в гораздо большем масштабе.

Требования к рабочей силе

Первая концепция экономии денег, стоящая за домами, напечатанными на 3D-принтере, заключается в том, что для их строительства требуется менее квалифицированный труд. Это не значит, что никому не нужно быть на месте. Кто-то все еще должен управлять машинами, готовить место и устанавливать отделку, окна, двери, сантехнику, электрику и другие компоненты. Но целые бригады плотников можно заменить одним многоразовым экструдером, который можно перемещать с одного участка на другой.

Этот факт не обязательно означает, что квалифицированные рабочие останутся без работы. Тем не менее, у них, вероятно, будет меньше работы над отдельными проектами, в то время как у них будет больше проектов для работы из-за увеличения скорости строительства.

Варианты материалов

В настоящее время наиболее распространенным строительным материалом для строительства домов с помощью 3D-печати является уникальная смесь цемента, волокон, мелкого заполнителя и полимеров. Хотя производство цемента и бетона имеет значительный углеродный след, тот факт, что 3D-печать с использованием материала почти не создает отходов на месте, уже является огромным шагом на пути к устойчивому развитию.

В то время как бетонные смеси являются наиболее распространенным материалом, все больше экологически чистых строительных материалов разрабатываются и используются во многих случаях для создания еще более устойчивых методов строительства.

Экологичность дома, напечатанная на 3D-принтере

Домашняя 3D-печать удовлетворяет растущую потребность в устойчивых методах строительства различными способами. Помимо сокращения отходов, печать дома может значительно увеличить использование натуральных материалов и переработанных материалов, а также уменьшить углеродный след и потребление энергии.

Рон Барной, руководитель отдела роста в Печатные дома Azure, компания, ориентированная на экологичность домов, напечатанных на 3D-принтере, говорит Ханкер: «3D-печать может позволить использовать устойчивые и экологически чистые материалы, такие как переработанный пластик. Это может уменьшить углеродный след строительства и повысить общую устойчивость домов. Переработанный пластик в 3D-печати может значительно сократить количество пластиковых отходов, попадающих на свалки, в океаны и окружающую среду».

По словам Барного, дома, напечатанные на 3D-принтере, также могут быть спроектированы так, чтобы быть более энергоэффективными, с такими функциями, как улучшенная изоляция. Это может снизить потребление энергии и выбросы углерода, связанные с отоплением и охлаждением домов.

И если этого недостаточно, чтобы убедить скептиков, говорит Барной, «3D-печать с использованием переработанного пластика может привести к созданию материалов, излучающих меньше летучих органических соединений (ЛОС), которые могут способствовать улучшению качества воздуха в жилых помещениях». дома.

Как 3D-печатные дома профессионалы

«В целом технология 3D-печати может произвести революцию в строительной отрасли и предоставить новые решения для доступного и экологичного жилья», — говорит Барной. И мало доказательств того, что его предсказание не сбудется в ближайшем будущем. Вот как строительство жилья с помощью 3D-печати отличается от традиционного жилищного строительства с практической точки зрения:

Расходы на 3D-печать дома

Стоимость строительства дома, напечатанного на 3D-принтере, зависит от того, кого вы спросите. Примерно в это же время в прошлом году некоторые эксперты оценили стоимость строительства 3D-печатного дома с нуля в пределах на 20% и 40% меньше, чем дом аналогичного размера, построенный с использованием традиционных методов строительства (средняя стоимость строительства дома в 2022 было около 285 000 долларов).

Тем не менее, текущая оценочная стоимость создания дома с помощью 3D-печати примерно на 15% меньше, чем у конструкций, построенных из палочек, и есть надежда увеличить этот процент до 30% в 2023 году.

Домашняя скорость, напечатанная на 3D-принтере

При меньшей зависимости от человеческого труда, чем обычное строительство дома, неудивительно, что дом, напечатанный на 3D-принтере, требует меньше времени для строительства. Тем не менее, скорость все еще может вас удивить.

После того, как площадка подготовлена ​​и оборудование для печати установлено, фундамент и стены всего дома могут быть построены и готовы к эксплуатации. крышу, окна и двери менее чем за 24 часа — по сравнению с многомесячным процессом строительства дома по старинке, это довольно много. улучшение.

3D-печать дома Доступность

Со зданиями, домами и застройками, которые уже завершены в Техасе, Вирджинии, Дубае и некоторых частях В Мексике, среди ряда других мест, дома, напечатанные на 3D-принтере, — это не просто мимолетное увлечение на западе. полушарие.

Мы поговорили с Тушаром Джоши, руководителем отдела маркетинга Тваста, компания, которая спроектировала, разработала и построила первый в Индии дом, напечатанный на 3D-принтере. Что касается доступности печатных изданий, он говорит Ханкеру: «Рынок недвижимости полностью отличается от из страны в страну, но 3D-печать с ее уникальными преимуществами может охватить все эти рынки в долгий путь».

Он продолжает: «Мы получили много положительных отзывов от премиального сегмента рынка, в то время как большинство домовладельцев и строителей немного не решаются полагаться на новые технологии. Мы очень довольны реакцией [индийского] правительства на эту технологию. Мы верим, что скоро сможем удовлетворить эти требования рынка с помощью этой технологии».

Так что, если вы ждете, чтобы получить в свои руки собственный дом, напечатанный на 3D-принтере, вам, вероятно, не придется долго ждать. Но домов стандартной конструкции гораздо больше, и еще слишком рано говорить, как долго это изменится на рынке жилья США.

Преимущества 3D-печатного дома для покупателя

Хотя у потребителей есть множество преимуществ, если они решат приобрести дом, напечатанный на 3D-принтере, а не традиционную конструкцию, построенную из палочек, немедленным вознаграждением будет более низкая стоимость строительства. расходы, что выражается в более низкой закупочной цене за квадратный фут, повышении энергоэффективности и постоянно растущей возможности точной настройки процесса 3D-строительства, связанного с индивидуализацией. параметры.

«[Застройщики и покупатели] воодушевлены возможностью большей индивидуализации и сокращения сроков строительства, в то время как других привлекает потенциальная экономия средств и экологически безопасные аспекты технологии 3D-печати», — Барной. говорит.

3D-печать дома Минусы

У новой технологии могут быть и недостатки. Несмотря на обещания повышения устойчивости, снижения энергопотребления, доступности и скорости, остаются некоторые препятствия, поскольку домашняя 3D-печать выходит из фазы тестирования и выходит на потребительский рынок. Не нужно большого скептицизма, чтобы признать проблемы.

Строительный кодекс

Первое разрешение на строительство напечатанного на 3D-принтере дома в США было получено в Остине, штат Техас, всего пять лет назад. Совершенно новый метод строительства и продукт, такой как 3D-печать, должны работать в рамках текущих строительные нормы и правила, пытаясь убедить государственные юрисдикции измениться и адаптироваться к новым строительство.

Барной смотрит на ситуацию так: «По мере того, как будут реализовываться более успешные проекты домов с 3D-печатью, мы можно ожидать увеличения внедрения технологии строителями жилья, правительствами и домовладельцы. Это может привести к большей стандартизации и более широкому использованию 3D-печати в жилищном строительстве».

Другими словами, грядут необходимые изменения.

Практические препятствия

Еще одной проблемой нового метода строительства является практичность. Современное оборудование для 3D-печати дорого построить, сложно доставить и оно слишком велико, чтобы быть практичным. в густонаселенных районах, где доступное жилье является постоянной потребностью, печать домов могла бы адрес. Кроме того, экструдированные материалы по-прежнему имеют ограниченные вариации внешнего вида.

Однако, как и ожидалось, решения этих практических проблем находятся в разработке. Альтернативные строительные материалы тестируются и даже используются в некоторых случаях. Новые деловые партнерства по всему миру вызовут больший интерес у инженеров и инвесторов к созданию решений для любых препятствий.

Будущее 3D-строительства домов

2023 год, когда все это произойдет? Если такие пионеры, как Барной и Джоши, имеют право голоса, то это выглядит именно так.

Тушар говорит Ханкеру: «Мы видим больше автоматизации в строительном секторе, где домовладельцы будут иметь полный контроль над своими домами. Конструкции будут более прочными и устойчивыми».

Несмотря на то, что индустрия 3D-дома по-прежнему сталкивается с проблемами, «мы можем ожидать появления новых инициатив и партнерств, направленных на использование технологии 3D-печати для решения этой проблемы», — говорит Барной.

К концу 2023 года 3D-дома, скорее всего, не заполонят нас. Однако по мере того, как отрасль продолжает взрослеть, она делает это, отмечая множество пунктов, ориентированных на устойчивость. Поскольку технология продолжает развиваться, и все больше компаний принимают вызов, мы уверены, что в этом году ее быстрый рост ускорится еще больше.