3D プリントは社会住宅の未来となるか?

出典: アーチデイリー

コンピュータ制御のプログラムを使用して 3 次元のコンクリート形状を構築する 3D プリント機器は、土木建設に経済的で迅速な方法を提供します。わずか数人の作業員がタブレットコンピューターを操作するだけで、機械がコンクリートの層を家の壁に変えることができます。

これはすべて最近のニュースです。1年も経たないうちに、フランス人家族が世界で初めて3Dプリント住宅に住むようになりました。かつてはかなり非現実的で空想的なものと思われていたこの新しい技術は、わずか20年で急速に発展し、世界的な住宅危機の一因となる可能性があります。

中国のWinSunは3Dプリント住宅を建設する最初の企業です。 2013年には、24時間で10軒の住宅を印刷することができました。これらの住宅は工場で均一に印刷され、プロジェクトごとに対応する都市に出荷されるため、手作業による組み立てが必要です。 2017年、サンフランシスコのスタートアップ企業Apis Corは、約1万ドルのコストで1日で家一軒を完全にプリントした。一方、ドバイは2025年までに市内の新しい建物の25％を3Dプリント技術を使用して完成させる計画を立てている。この計画は、UAEとドバイを3Dプリント技術の中心地として推進し、ドバイを民間の3Dプリント建設のリーダーにすることを目指しています。

一方、NASAは建築家やエンジニアに宇宙空間に居住可能な住宅を建設する可能性と方法を探求するよう奨励するコンテストを開催している。優勝者は、玄武岩でできた高さ3メートルの3Dプリントプロトタイプを開発した。玄武岩は火星から採取された生分解性かつリサイクル可能な天然素材です。月面植民地化における主な障害の 1 つは、資材の輸送コストと、労働者を建設現場に到着させることの (予測可能な) 困難さです。天然素材とコンピューター制御のロボットを使用した 3D プリントは、これらの障害を回避し、人間の居住に適した構造物や環境システムさえも作り出すことができます。 NASAは現在、月面植民地化の実現可能性を確認するための実現可能性ワークショップを支援している。

コンピュータ制御のプログラムを使用して 3 次元のコンクリート形状を構築する 3D プリント機器は、土木建設に経済的で迅速な方法を提供します。わずか数人の作業員がタブレットコンピューターを操作するだけで、機械がコンクリートの層を家の壁に変えることができます。このプロセスは、データの準備、コンクリートの混合、印刷の 3 つの部分で構成されます。土木建設の分野では、3D プリントは複雑な幾何学的形状を持つ部品の作成に特に適しています。もちろん、他にも利点はあります。この技術により、建設時間が短縮され、エネルギー消費、コスト、建設廃棄物が削減されます。それでも、他のイノベーションと同様に、これが実行可能で持続可能、かつ広く使用される技術になるまでには、まだ長い道のりがあります。

3D プリントが従来の建設方法に取って代わるのは難しいと考える人もいますが、この技術が非常に実用的な解決策を提供していることは明らかです。 3D プリントは、これまでにない複雑な形状を作成できるという前述の能力に加え、災害にも対応できます。ハリケーンや地震によってインフラが破壊され、何千人もの人々が家を失ったとき、3D プリンターは橋や道路、家を素早く再建することができます。最後に、低コストと高効率を基盤とする 3D プリント住宅は、社会住宅プロジェクトにとって実用的な選択肢になる可能性があります。大規模 3D プリントの特徴の一部を以下に挙げます。
利点誤差の低減: 3D プリントの作業の多くはソフトウェアとマシンによって行われるため、誤差の低減と予期しないミスの可能性が低減されます。コスト削減: 3D テクノロジーを使用した最初の住宅の建設コストは、従来のテクノロジーに比べて 20% 削減されました。予測によれば、5年以内に減少率は25%に達し、10～15年以内にその数字は40%に達するだろう。これは主に、経験が増えるにつれてテクノロジーがより成熟し、安価になるためです。
環境に優しい材料を使用して壁を素早く印刷する可能性: 3D プリンターは、砂、コンクリート、繊維、リサイクル可能な材料など、さまざまな材料を組み合わせることができます。

デメリット3D プリンターは現在、壁しか印刷できません。ベース、パイプ、ドア、窓、その他のすべてのコンポーネントは、別途製造する必要があります。居住可能な3Dプリント住宅の建設にはわずか54時間しかかかりませんでしたが、完全に完成するまでにはさらに4か月かかりました。
初期投資額が高い: 建設業界に 3D プリンターを導入するために必要な初期投資額は非常に高く、多くの企業がこの課題に直面しています。
労働力: 労働力はプロジェクト運営において非常に重要な役割を果たすため、有能な人材の不足も市場で問題となる可能性があります。建設現場で 3D プリンターを管理、設置、保守するには、サポート組織、人材のトレーニング、輸送と保管の調査に多大な投資が必要です。したがって、この技術を効果的に使用するには一定の困難が伴います。
高さ: この技術は現在、高すぎる床の建設をサポートできません。

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