Je rok 2023 konečne rokom trvalo udržateľných domov s 3D tlačou?

Udržateľnosť je novým zlatým štandardom stavebných metód a materiálov. Výstavba nového domu, a stavebníctvo ako celok sú dlhodobo jedným z hlavných spotrebiteľov našich prírodných zdrojov, niektoré obnoviteľné a niektoré nie, a popredných producentov materiálového odpadu.

Zdá sa však, že priemysel smeruje iným smerom a k novej ére. Stavebný priemysel začal a pokračuje v napredovaní v oblasti udržateľnosti, ekologických stavebných postupoch, znižovaní uhlíkovej stopy a minimalizácii odpadu. Najzaujímavejšie je, že celé domy môžu byť teraz postavené pomocou podobnej technológie, ktorá sa používa na každodenné vytváranie 3D tlačené predmety.

Pozitívne dopady trendu je ťažké skryť. 3D domáca tlač vo veľkom meradle by mohla vyriešiť mnohé problémy, ako je nedostatok pracovnej sily, zvyšovanie cien materiálov a meškanie výstavby, ktorým neustále čelí nové domáce odvetvie. Okrem toho by táto technológia mohla zvýšiť dostupnosť dostupného bývania, aby sa uspokojil rastúci dopyt.

Hoci 3D tlačené domy boli dlho ponúkané ako riešenie pre udržateľnosť a krízu dostupnosti bývania, v masovom meradle ešte len nastanú zmeny. Je však rok 2023 rokom udržateľných 3D tlačených domácností? Hovorili sme s niekoľkými odborníkmi a hlboko sme sa ponorili do odvetvia, aby sme sa dozvedeli o presvedčeniach, špekuláciách a životne dôležitých faktoroch ovplyvňujúcich novú metódu výstavby, aby sme sa pokúsili rozhodnúť.

Zoznámte sa s odborníkmi

Čo je to domov vytlačený 3D?

Jednoducho povedané, 3D tlačený dom je dom, ktorý je postavený pomocou extrudéra s robotickým ramenom na vytvorenie štruktúry po jednej vrstve alebo po jednej časti. Extrudér môže byť veľký stroj na oceľovom ráme, ktorý v podstate kreslí dom v 3D, začínajúc zdola a smerom nahor. Alebo sa dom môže skladať z prvkov vytlačených 3D, ako sú dosky, dosky alebo kolíky, ktoré sa po vytlačení zmontujú na mieste. Dokončené štruktúry vytlačené 3D sú často kombináciou týchto dvoch techník.

Hoci najbežnejším materiálom, ktorý sa v súčasnosti používa v budovách vytlačených pomocou 3D tlače, je betón alebo podobný materiál, priemysel je skúmanie a vývoj nových, menej tradičných materiálov, ako sú recyklované plasty, organické materiály a priemyselné materiály vedľajších produktov.

3D vytlačené stavby domov

Tlač domu sa môže zdať ako bizarný nápad. Môže byť ťažké si predstaviť, že 3D tlačená hračka podobná plastu, ktorú ste videli, by mohla byť kľúčom k stavbe domu.

To sa však deje. Masívne portálové rámy a extrudéry, ktoré dokážu postaviť dom, sú prakticky rovnaké ako stolová 3D tlačiareň používaná na vytváranie malých častí v oveľa väčšom meradle.

Pracovné požiadavky

Prvým konceptom šetrenia peňazí za 3D tlačenými domami je, že ich výstavba si vyžaduje menej kvalifikovanú prácu. To neznamená, že nikto nemusí byť na mieste. Niekto musí stále obsluhovať stroje, pripraviť miesto a nainštalovať povrchové úpravy, okná, dvere, inštalatérske, elektrické a iné komponenty. Ale celé tímy tesárov možno nahradiť jediným, opakovane použiteľným extrudérom, ktorý môžete presúvať z jedného miesta na druhé.

Táto skutočnosť nevyhnutne neznamená, že kvalifikovaní pracovníci budú bez práce. Pravdepodobne však budú mať menej práce na jednotlivých projektoch a zároveň budú mať viac projektov, na ktorých budú musieť pracovať kvôli vyššej rýchlosti výstavby.

Materiálové možnosti

Súčasným najbežnejším stavebným materiálom pri stavbe domov vytlačených pomocou 3D tlače je jedinečná zmes cementu, vlákien, jemného kameniva a polymérov. Hoci výroba cementu a betónu má významnú uhlíkovú stopu, skutočnosť, že 3D tlač s použitím tohto materiálu nevytvára takmer žiadny odpad na mieste, je už obrovským krokom k udržateľnosti.

Zatiaľ čo betónové zmesi sú najbežnejším materiálom, vyvíja sa viac ekologických stavebných materiálov, ktoré sa v mnohých prípadoch používajú na vytvorenie ešte udržateľnejších stavebných metód.

3D tlačená domáca udržateľnosť

3D domáca tlač rieši rastúcu potrebu udržateľných stavebných postupov mnohými spôsobmi. Okrem zníženia odpadu má tlač domu potenciál dramaticky zvýšiť používanie prírodných materiálov a recyklovaných materiálov, ako aj znížiť uhlíkovú stopu a spotrebu energie.

Ron Barnoy, vedúci rastu v Azure Printed Homes, spoločnosť zameraná na udržateľnosť v 3D tlačených domoch, hovorí Hunker: „3D tlač môže umožniť používanie udržateľných a ekologických materiálov, ako sú recyklované plasty. To môže znížiť uhlíkovú stopu výstavby a zlepšiť celkovú udržateľnosť domov. Recyklované plasty v 3D tlači môžu výrazne znížiť množstvo plastového odpadu, ktorý končí na skládkach, v oceánoch a v životnom prostredí.“

Podľa Barnoya môžu byť domy s 3D tlačou navrhnuté tak, aby boli energeticky efektívnejšie, s funkciami, ako je vylepšená izolácia. To môže znížiť spotrebu energie a emisie uhlíka spojené s vykurovaním a chladením domov.

A ak to nestačí na presvedčenie skeptikov, Barnoy hovorí: „3D tlač s recyklovanými plastmi môže viesť k vytvoreniu materiálov, ktoré emitujú menej prchavých organických zlúčenín (VOC), čo môže prispieť k zlepšeniu kvality vnútorného vzduchu v domácnostiach." V konečnom dôsledku to uľahčuje život v našich domovov.

Ako profesionáli 3D tlačených domovov

„Technológia 3D tlače má celkovo potenciál spôsobiť revolúciu v stavebnom priemysle a poskytnúť nové riešenia pre dostupné a udržateľné bývanie,“ hovorí Barnoy. A je len málo dôkazov, že jeho predpoveď sa v blízkej budúcnosti nenaplní. Tu je návod, ako 3D tlačená bytová výstavba obstojí v porovnaní s tradičnou bytovou výstavbou z praktického hľadiska:

Náklady na 3D tlač

Zdá sa, že náklady na výstavbu domu s 3D tlačou závisia od toho, koho sa pýtate. Približne o tomto čase minulého roka niektorí odborníci odhadovali, že náklady na výstavbu domu vytlačeného na 3D tlačiarni od základov boli medzi o 20 % a 40 % menej ako pri dome podobnej veľkosti postavenom konvenčnými stavebnými metódami (priemerné náklady na výstavbu domu 2022 bolo okolo 285 000 dolárov).

Súčasné odhadované náklady na vytváranie domov vytlačených na 3D tlačiarni sú však o 15 % nižšie ako pri stavbách vyrobených na tyči, pričom sa očakáva zvýšenie tohto percenta na 30 % v roku 2023.

Rýchlosť 3D tlače doma

Vzhľadom na menšiu závislosť od ľudskej práce ako pri typickej stavbe domu nie je prekvapujúce zistiť, že stavba domu vytlačená pomocou 3D tlače vyžaduje menej času. Rýchlosť vás však môže ešte prekvapiť.

Akonáhle je miesto pripravené a tlačové zariadenie je na mieste, základy a steny celého domu môžu byť postavené a pripravené na strechy, okná a dvere za menej ako 24 hodín – v porovnaní s niekoľkomesačným procesom stavby domu starým spôsobom je to dosť zlepšenie.

Dostupnosť 3D tlače doma

V Texase, Virgínii, Dubaji a ich častiach sú už dokončené budovy, domy a projekty Mexiko, okrem niekoľkých iných miest, domy vytlačené 3D nie sú len prechodnou módou na západe hemisféra.

Hovorili sme s Tusharom Joshim, vedúcim marketingu pre Tvasta, spoločnosť, ktorá navrhla, vyvinula a postavila prvý 3D tlačený dom v Indii. O dostupnosti tlačeného domu Hunkerovi hovorí: „Trh s nehnuteľnosťami je úplne iný ako z krajiny do krajiny, ale 3D tlač so svojimi jedinečnými výhodami dokáže osloviť všetky tieto trhy v dlhý beh."

Pokračuje: „Videli sme veľa pozitívnych ohlasov z prémiového segmentu trhu, zatiaľ čo väčšina majiteľov domov a staviteľov trochu váha, či sa má spoliehať na nové technológie. Sme veľmi spokojní s reakciou [indickej] vlády na túto technológiu. Veríme, že túto požiadavku trhu dokážeme s touto technológiou čoskoro vyriešiť.“

Ak teda čakáte, kým sa vám dostane do rúk vlastný 3D vytlačený domov, pravdepodobne nebudete musieť čakať príliš dlho. Štandardné stavebné domy sú však oveľa hojnejšie - a je príliš skoro povedať, ako dlho sa to zmení na trhu s bývaním v USA.

Výhody 3D tlačených domov pre kupujúcich

Hoci existuje množstvo výhod pre spotrebiteľov, ktorí by sa rozhodli kúpiť si dom vytlačený 3D pred tradičnou tyčovou konštrukciou, medzi okamžité odmeny bude patriť nižšia konštrukcia. náklady, ktoré sa premietajú do nižšej nákupnej ceny za štvorcovú stopu, zvýšenej energetickej účinnosti a neustále sa zvyšujúcej schopnosti dolaďovať 3D stavebný proces súvisiaci s prispôsobením možnosti.

„[Stavitelia domov a kupujúci] sú nadšení z potenciálu väčšieho prispôsobenia a rýchlejšieho času výstavby iní sú priťahovaní k potenciálnym úsporám nákladov a ekologickým aspektom technológie 3D tlače,“ Barnoy hovorí.

Domáca 3D tlač Nevýhody

Nová technológia môže mať aj negatíva. Napriek prísľubu zvýšenej udržateľnosti, nižšej spotreby energie, cenovej dostupnosti a rýchlosti zostávajú určité prekážky, keď sa 3D domáca tlač presúva z testovacej fázy na spotrebiteľský trh. Rozpoznať výzvy si nevyžaduje veľa skepticizmu.

Stavebný zákon

Prvé stavebné povolenie na 3D vytlačený dom v USA bolo v Austine v Texase len pred piatimi rokmi. Úplne nová stavebná metóda a produkt, ako je 3D tlač, musí fungovať v rámci súčasných možností stavebné predpisy a zároveň sa snažia presvedčiť vládne jurisdikcie, aby sa zmenili a prispôsobili novým výstavby.

Barnoy sa na situáciu pozerá takto: „Ako sa dokončujú úspešnejšie projekty domov s 3D tlačou, my možno očakávať nárast osvojenia si technológie zo strany staviteľov domov, vlád a majiteľov domov. To by mohlo viesť k väčšej štandardizácii a rozšírenejšiemu využívaniu 3D tlače v priemysle výstavby domov.“

Inými slovami, prichádzajú potrebné zmeny.

Praktické prekážky

Ďalšou výzvou novej stavebnej metódy je praktickosť. Súčasné zariadenie na 3D tlač je nákladné na výrobu, náročné na prepravu a príliš veľké na to, aby bolo praktické v husto obývaných oblastiach, kde je cenovo dostupné bývanie trvalou potrebou, ktorú by mohli tlačiarenské domy adresu. Tiež extrudované materiály majú stále obmedzené variácie vzhľadu.

Ako sa však očakávalo, na riešeniach týchto praktických výziev sa pracuje. Alternatívne stavebné materiály sa testujú a v niektorých prípadoch dokonca používajú. Nové obchodné partnerstvá na celom svete budú znamenať väčší záujem inžinierov a investorov o vytváranie riešení pre akékoľvek prekážky.

Budúcnosť 3D stavby domov

Je rok 2023 rokom, kedy sa to všetko stane? Ak majú svoj názor priekopníci ako Barnoy a Joshi, určite to tak vyzerá.

Tushar hovorí Hunkerovi: „V stavebnom sektore môžeme vidieť viac automatizácie, kde budú mať majitelia domov úplnú kontrolu nad svojimi domami. Štruktúry budú odolnejšie a udržateľnejšie.“

Hoci stále existujú výzvy, ktorým čelí priemysel 3D domácností, „môžeme očakávať, že uvidíme viac iniciatív a partnerstiev zameraných na využitie technológie 3D tlače na riešenie tohto problému,“ hovorí Barnoy.

Je pravdepodobné, že do konca roka 2023 nás 3D domy nezahltia. Keďže však toto odvetvie pokračuje v raste do dospievania, robí to pri zaškrtávaní mnohých políčok zameraných na udržateľnosť. Keďže sa technológia neustále vyvíja a túto výzvu prijíma čoraz viac spoločností, sme si istí, že tento rok sa jej rýchly rast ešte zrýchli.