3Dプリント住宅は敗者が反撃に成功する手段にもなり得るのか？

この投稿は、Arsenal Ball Boy によって 2016-1-28 11:24 に最後に編集されました。

3Dプリント住宅は敗者が再起するための手段にもなり得るのか？旧社会では、戦争や社会不安のため、多くの一般人の住宅事情は楽観的ではありませんでした。多くの人々は依然として不安定な小屋に住んでおり、そこに住む人々はさらに寒さと圧迫感を感じていました。例えば、偉大な詩人である杜甫は、旅先で「広い家が何千軒あって、世界中の貧しい人々を住まわせたい！」と永遠のため息を吐かずにはいられなかった。「土地を耕す者は自分の畑を持ち、家に住む者は自分の家を持つ」という願いは、非常に早くから始まったが、1000年以上経った今でも、中国の人々が依然として居住空間を求めて奮闘し、「広い家」から「カタツムリの家」への縮小を要求しているとは、杜甫は予想していなかった。
3Dプリント住宅は敗者が反撃に成功する手段にもなり得るのか？ 2009年に全国で人気を博した都市ドラマ「かたつむりの家」を覚えていますか？当時、なぜ多くの人がそれを観たのでしょうか?なぜなら、この作品は、1980年代に生まれた多くの若者、つまり家事奴隷たちの共通の声を代弁しているからだ。しかし現実は、住宅価格が信じられないほど高いのです。普通の若者が1年間、飲食もせずに貯めた収入では、一級都市のトイレを買うのにも足りないかもしれません。とても悲しいですね！

漫画：カタツムリの家（出典：blog.163.com）レンガやタイルを1枚も使わずに家を建てる方法はあるのでしょうか？今日の技術の発展により、それが可能であることが事実としてわかっています。技術の発展により、特に3Dプリント住宅が夢から現実のものになれば、高騰する住宅価格は下がる可能性が高いでしょう。
どうすれば何千もの大邸宅を所有できるのでしょうか? 3Dプリント技術は解決できる
1980年代に誕生した3Dプリントは、デジタルモデルファイルをベースに、粉末金属やプラスチックなどの接着可能な材料を使って層ごとに印刷することで物体を構築する技術です。 3D 印刷技術の原理は非常に単純です。CAD (コンピュータ支援設計) またはコンピュータアニメーションモデリングソフトウェアを使用してモデルを作成し、構築された 3 次元モデルを層ごとの断面データに「スライス」します。この情報は 3D プリンタに送信され、3D プリンタはこれらのスライスを積み重ねて固体オブジェクトを形成します。

3Dプリントにおけるモデル「スライス」の原理

テクノロジーの種類	主な3Dプリント技術	基本材料
粒状材料形成	選択的レーザー焼結（SLS）	熱可塑性プラスチック、金属粉末、セラミック粉末
粒状材料形成	直接金属レーザー焼結法（DMLS）	あらゆる合金
押し出し	熱溶解積層法（FDM）	熱可塑性共晶系金属使用可能材料
光重合	ステレオリソグラフィー( SLA )	光硬化樹脂
光重合	デジタル光処理 (DLP)	液体樹脂
押し出し	溶融フィラメント造形法（FFF）	ポリ乳酸（PLA）、ABS樹脂
押し出し	溶融および押し出しモデリングMEM	金属線、プラスチック線
ラミネートタイプ	積層造形物製造（LOM）	紙、金属フィルム、プラスチックフィルム
粒状材料形成	電子ビーム溶解法（EBM）	チタン合金
粒状材料形成	選択加熱焼結（SHS）	熱可塑性粉末
粒状材料形成	パウダーベッドとインクジェットヘッド 3D プリント PP	石膏

主要な 3D 印刷技術のリスト (出典: Wikipedia)ホームレスの人々の生活環境を改善する最善の方法は、彼らに住む場所を提供することです。3D 印刷技術を使用して実際の家を印刷し、住宅建設コストを安く抑えるようにしてください。 3D プリント技術は多くの建設資材を節約できるため、3D プリント住宅は資源の無駄を招かず、生産プロセスにおける労力を大幅に節約します。
ブラジル、リオデジャネイロのスラム街（出典：quanjing.com）
世界で最も急速に成長している大都市のいくつかでは、暗い隅やスラム街に住む人口が、中心市街地の人口より数倍速く増加しています。多くの人々が依然として非常に劣悪な状況のバラックに住んでいます。3Dプリント技術は、建設プロジェクトの進行を加速させることができます。この技術を使用すると、1日で家を建てるという目標を達成できます。このプロジェクトが実現すれば、世界中の何億人もの劣悪な住宅事情を抱える人々や1億人以上のホームレスの人々が大きな恩恵を受けることになる。住宅建設における3Dプリント技術の利用と、その世界的な普及は、彼らに朗報をもたらすだろう。では、3D プリントは住宅建設にどのような驚きをもたらしたのでしょうか?
80年前の「3Dプリントハウス」をご存知ですか？
3D プリントについて、多くの人はよく知りません。欲しいものを何でもプリントできる魔法の技術だということしか知りません。実は、この技術は魔法ではありません。デジタルモデルファイルをベースに、粉末金属やプラスチックなどの接着材料を使用して層ごとに印刷することでオブジェクトを構築する技術です。多くの文書には、この技術が 1980 年代に始まったことが記録されています。しかし、調べてみると、本物の3Dプリントが誕生したのはなんと80年前だったことが判明！そして実際に住宅建築にも使われています。

シンクタンク百科事典に記録された3Dプリント技術の誕生日

滬東百科事典に記録された3Dプリント技術の誕生日
これをどう理解しますか?なぜなら、1940 年代にはすでに、人々は今日の「 3D 印刷」技術に似た技術を使用して家を「印刷」していたからです。シティラボの最新の調査によると、この話は1946年6月に遡り、モダン・メカニックス誌に掲載された記事には、トラックが巨大な型枠を空き地まで運び、設置後にその中にコンクリートを流し込む様子が描かれていた。 CityLab が転載した記事では、3D プリンティングについて次のように説明しています。
「巨大な機械を理想的な場所まで押し込んだ後、あらかじめセットしておいた枠の中に大きな型枠を置きます。位置が決まったら、そこにコンクリートを流し込みます。コンクリートが固まって型枠を取り外すと、目の前に家が姿を現します。こうして、2ベッドルームの平屋建ての家がたった24時間で建てられるんです！」

1940 年代の「3D プリントハウス」テクノロジー (写真提供: CityLab)現在のような高度な金型やコンピューターソフトウェア制御はなく、完成品も比較的粗雑なものでしたが、モジュール構造の概念は当時としては非常に先進的でした。時間的に見て、家の建設が完了するのにたった1日しかかかりませんでした。これが最古の3Dプリント建築物であるとは断言できませんが、当時の人々が住宅建設の効率性の向上をどれほど望んでいたかを証明するには十分です。
アムステルダム、3Dプリントの「運河の家」を建設
2014 年 3 月 18 日、ニューサイエンティスト誌は、アムステルダムの運河沿いで建築家たちが 3D プリント技術のみを使用して家をプリントしようとしていると報じました。成功すれば、この家は世界最大の 3D プリント建築物となります。

3D プリントされた「運河の家」のコンセプトマップ (出典: NetEase)
「カナルハウス」の設計図（写真提供：NetEase）アムステルダムは1613年から「アムステルダム運河地帯」に住宅を建設してきた。運河沿いの家はアムステルダムのシンボルであり、オランダの歴史における「黄金時代」を象徴しています。それから400年後の今、地元の建築会社DUS Architectsは、2×2×3.5メートルの大きさのモバイル3Dプリンター「Kamermaker」（オランダ語で「部屋を作る」）を使用して、市内の「北運河地帯」に3Dプリントの家を建てた。建物の最終的な形は伝統的なオランダの運河沿いの家のような外観になる予定で、建設には3年かかると予想されています。

ミニ 3D プリンター KamerMaker と 3D 構築キット
キャナルハウスはまだ完成していないが、この地域の人気観光スポットとなっており、世界中から観光客や訪問客が集まっている。アメリカのオバマ大統領もここを訪れたことがある。
夜の運河沿いの家この家はいくつかの部屋で構成されており、それぞれの部屋は別々に建てられ、その後組み立てられました。完成した部屋は他の部屋にも設置できます。この 3D プリントされた運河沿いの家は、アムステルダム中央駅のすぐ近くの北アムステルダムに建てられました。一般の人は、カナルハウスの印刷プロセスをライブで見ることができ、3Dプリンターで印刷された各パーツはその場で展示され、テストされます。
上海で10部屋を3Dプリントするのに24時間かかりました<br /> 3D プリント技術は、1986 年にカリフォルニアの UV 製品製造会社のエンジニアである Chuck Hull 氏が最初の 3D プリンターを開発して以来、過去 30 年間で大きく進歩しました。しかし、イタリアの建築用プリンターの発明者である Enrico Dini 氏が建設業界に大きな衝撃を与えたのは、2012 年になってからでした。3D プリンターで住宅をプリントしたこの男性は、建設業界を覆そうとしたのです。

3D プリント技術の発明者であり、3D Systems の共同創設者である Chuck Hull 氏。海外の 3D プリント建築の夢想家たちが構想を練り、実験し、建設を開始する一方で、中国の 3D プリント建築の先駆者も作業を開始していました。 2014年8月21日、上海張江ハイテクパークの青浦パークに、現地移転プロジェクトのオフィススペースとして3Dプリント建物10棟が正式に納入され、使用が開始されました。これらの「プリント」された建物の壁は、建設廃棄物から作られた特殊な「インク」でできています。コンピューターで設計された図面と計画に従って、大型の 3D プリンターを使用して層ごとに印刷されます。10 棟のキャビンの建設には、わずか 24 時間しかかかりませんでした。

2014年8月に上海張江ハイテク青浦パークに建設された3Dプリント住宅（写真提供：大公報）これらの住宅の特別な点は、上にも下にもレンガやタイルが1枚も見られず、壁がセメントの層を積み重ねた木の年輪ケーキ構造になっていることです。この種の壁は実際には特殊な「インク」を使用し、コンピューターの設計図や計画に従って大型の 3D プリンターで層ごとに印刷されます。

家の屋根にはレンガやタイルが1枚も見当たりません（写真提供：IT Times）。印刷プロセス全体に必要なのは、図面、コンピューター、そして地元の材料から作られた十分な「インク」だけで、200平方メートルの建物10棟を24時間以内に印刷できます。印刷工程で使用された3Dプリンターは、高さ6.6メートル、幅10メートル、長さ32メートルで、ベース部分はバスケットボールコートほどの広さがあり、高さは3階建てほどあります。プリンターの長さも延長可能で、完全に伸ばすと最長150メートルになります。プリンターは蘇州工場で組み立てられます。今回青浦に登場した3Dプリント住宅は蘇州でプリントされ、その後上海に移送された。この建物はYingchuang New Materials社によって設計・印刷されたと伝えられている。

3Dプリントされた家は、未完成の家のセメント壁に少し似ている。 Yingchuang Technologyが3Dプリントした家は、外側に壁レンガの層があり、内側には「麺のような」セメント混合物があります。ねじ壁は層状に水平に積み重ねられています。各「麺」はしっかりと結合されており、完全には充填されていません。未完成の家のセメント壁に少し似ているように感じられ、ざらざらしていてしっかりしていますが、未完成の家によく見られるセメントの粉末の残留物はありません。

2105 TCTアジア展示会でYingchuang Technologyが展示した3Dプリント壁Yingchuang Technologyが建物の印刷に使用した3Dプリンターは、高さ6.6メートル、幅10メートル、長さ150メートルです。原理は普通のプリンターと同じです。コンピューターで設計された図面や計画に従って印刷する必要がありますが、この3Dプリンターには「インク」を「Z」字型に噴出する巨大なノズルが付いています。押し出された「インク」はすぐに固まり、プリンターが連続的に印刷できるようにします。最後に、強化セメントを使用して二次「印刷」と注入を行います。これらの「インク」は、建設廃棄物、産業廃棄物、鉄筋、セメント、およびいくつかの特殊な添加物から作られています。家の鉄骨構造を除いて、他のすべては印刷できます。

Yingchuang Technology の 3D プリント壁の利点Yingchuang Technology も砂を「インク」として使用しています。同社は他の企業と協力して、2 年以内に中国の砂漠地帯と北京・天津・河北地域で砂を現地調達し、砂を原料として家を「プリント」する予定です。このようにして建てられた家は環境に優しいだけでなく、砂漠化の抑制にも役立ちます。建設プロセス中にほこりや建設廃棄物がないため、建設中の材料とプロセスの損失が減り、建物のエネルギー消費が大幅に削減されます。一石二鳥と言えます。
中国初の3Dプリントヴィラが陝西省西安に出現
2015年7月中旬、中国初の3Dプリント住宅が西安に登場した。この住宅は卓達集団が3Dプリント技術を使って建設したもので、150年間使用できると言われている。この素晴らしい建物は3時間で建てられ、家具を置けばすぐに入居できる状態です。建築業界に与えた影響は革命的と言えるでしょう。

中国初の 3D プリント住宅は西安にあります (写真提供: Tencent)。3Dプリント技術を使用して建設されたこの建物は、マグニチュード 9 の地震に耐え、厳しい天候にも耐え、防音性と断熱性を備えています。断熱効果はとても良いです。さらに魅力的なのは、建材がマイナスイオンを発生させ、所有者にマイナスイオン療法を提供できることです。さらに、この建物は耐火性、防水性、耐腐食性を備えています。

この建物は6つの3Dプリントモジュールで構成されており、3時間で組み立てることができます。西安のこの3Dプリント建物は、6つの3Dプリントモジュールで構成されています。各テンプレートの重量は1平方メートルあたり約100kgです。独立したモジュールはクレーンで豪華なヴィラに結合されます。ヴィラにはホール、寝室、キッチン、バスルームなどが含まれます。建設プロセス全体にかかった時間は3時間未満でした。

家の内装もとても豪華で、平均価格はわずか3,000元程度です。従来の方法で別荘を建てるには半年ほどかかりますが、3Dプリントモジュールを使用した別荘はわずか十数日で完成します。別荘を構成するテンプレートのすべての部分が3Dプリントで完成するわけではなく、重さは1平方メートルあたりわずか100キログラムで、原価は1平方メートルあたり2,500〜3,500元です。多くの装飾品は基本的に 3D プリントされており、さまざまな顧客のニーズを満たすために木彫り、大理石、翡翠の彫刻と組み合わせられています。
クレイジーアメリカン: 中世の城を 3D プリントする<br /> 海外メディアの報道によると、2014年8月、米国ミネソタ州の元不動産エンジニアリング請負業者のアンドレイ・ルデンコ氏が、自宅のガレージで3Dプリンターを使って家を印刷した。まだ試用段階ではあるが、改造のためにRepRapプリンターを購入し、印刷材料として泥・砂・コンクリートの混合物をさまざまな割合で試した。

不動産開発業者のアンドレイ・ルデンコ氏は自宅のガレージで城を印刷した（写真提供：3dprintingindustry）請負業者のアンドレイ・ルデンコ氏のほかにも、3Dプリンターを使って家を建てている人物がもう一人いる。南カリフォルニア大学のベロク・コシュネヴィス教授だ。同教授と彼のチームはかつて「コンター・クラフティング」という自動住宅建設技術を開発し、研究室で高さ1.8メートルの建物を印刷したことがある。ベロフ・ホシュネヴィスがプリントした家は「速乾性」と位置付けられているため、それを実現するには特別なコンクリート配合が必要です。また、プリント後に塗装する必要があり、価格も比較的高くなります。ルデンコが使用する材料は普通の砂とコンクリートで、プリントのために一定の割合で泥に混ぜられます。

城の設計スケッチ(出典: 3dprintingindustry)
ルデンコは城の印刷実験を行っている（出典：3dprintingindustry）
写真は3Dプリンターが稼働している様子です（出典：3ders）
不動産開発者のアンドレイ・ルデンコ氏は、自宅の裏庭に中世の城を印刷しました (写真提供: 3ders)。彼の計画は、この技術を一般の不動産業者に販売するだけではありません。ルデンコ氏は、太陽光充電パネルと自動車用バッテリーを装置に追加することも計画しています。この機械は、建設のために直接野外に持ち出すことができます。天気が良ければ、必要なのはコンクリート、砂、水だけです。さらに、彼は3Dプリント技術を使って、冬に追加の暖房や夏にエアコンを必要としない、資源を節約した家を設計したいと考えています。これらのビジョンは刺激的に聞こえますが、ルデンコ氏は、住宅専用の 3D プリンターが世界の建設業界を変えることができるとさらに確信しています。
輪郭技術: 232㎡の家を24時間でプリント
2014年1月、NASAとカリフォルニア大学が協力して「輪郭プロセス」3Dプリント技術を開発した。この機械はボタン1つで操作でき、24時間以内に約232平方メートルの2階建て住宅をプリントできる。建設時間とコストを節約できるため、この技術により人類は月や火星に移住した後も現地の材料を使って「エイリアンの家」を素早く一括プリントできるようになる。

「Contour Craft」のコンセプトマップ（出典：Fast Company）「Contour Craft」は実際にはスーパー印刷ロボットです。建物の上に浮かぶ橋型クレーンのような外観で、両側にトラックがあり、中央の梁が「プリントヘッド」になっています。梁は上下、前後に動き、X軸とY軸の印刷を実行し、家を層ごとに印刷します。

「Contour Process」は本質的にスーパープリントロボットです（画像提供：fastcoexist） 「Contour Process」は非常に効率的で、24時間以内に約232平方メートルの2階建ての家をプリントできます。このプロセスは現在、セメントとコンクリートを原材料として使用できます。設計図に従って、3Dプリンターのノズルが高密度で高性能なコンクリートを噴射し、壁、仕切り、装飾などを層ごとにプリントし、その後、ロボットアームを使用して家全体の基本構造を完成させます。

「Contour Craft」はセメントやコンクリートを原材料として使用できます（写真提供：techpp）このプロセスの最大のメリットは、建築資材を節約できることです。「Contour Craft」ロボットによって印刷された壁は中空です。軽量ですが、10,000ポンドの圧力に耐えることができ、従来の家の壁をはるかに上回り、コストを節約できます。 3Dプリンターを使用することで、「輪郭加工」の労力を約50％削減します。また、印刷工程で発生する二酸化炭素の排出量も少なくなり、環境にも優しいものとなります。

「Contour Craft」モデル図（出典：techpp）ロボットは、外壁の印刷、床、水道管、電線の敷設だけでなく、塗装や壁紙の貼り付けも担当します。ただし、労働者を完全に置き換えることはできません。水道、電気、暖房パイプ、ドア、窓、天井など、住宅の多くの部分は、依然として労働者が手作業で設置する必要があります。「コンタークラフト」技術にはまだいくつかの欠点があるものの、その誕生は、この分野で多くの新しい仕事が生まれることを意味します。現在、このプロジェクトは多くの建設機関や企業の注目を集めています。

アフリカのスラム街の住人 (写真提供: csin80.com)おそらくあなたは、これらの安価な 3D プリント住宅を軽蔑しているでしょう。現在、地球上の 1 億人以上の人々が安定した家を持たず、多くのアフリカ難民がまだ無作為に建てられた間に合わせの小屋に住んでいることを想像してみてください。比較的経済的に発展している中央アジアと西アジアでさえ、相当数の人々が非常に質素な生活を送っています。したがって、3D プリント住宅を最も直接的かつ緊急に必要としているのは彼らなのです。裕福な人でも、1日で家を印刷できる効率性に驚いています。 3D プリントされた住宅は想像どおりに信頼できるのでしょうか?
3D プリンターの価値は、コンピュータープログラムの指示に従って、層ごとに印刷して最終オブジェクトを形成する点にあります。プロセス全体は非常に整然としており、手作業よりも正確です。レンガやタイルが欠けることはないため、家の安定性が大幅に保証されます。さらに、強力なコンピューター幾何学計算と堅牢な材料の使用により、5〜10年以内に住宅に品質上の問題が発生しないことが効果的に保証されます。

3Dプリント住宅の頑丈さは、5〜10年の耐用年数を保証できます。一部の学者は、2050年までに3Dプリント住宅は珍しいものではなくなり、その頃には頑丈さは考慮する必要のない問題になると予測しています。一般的に、住宅は建設後30〜50年でほぼ使い果たされ、建て直す必要がある場合があります。高品質の住宅は100年住むことができますが、実際に100年住むことはまれです。少なくとも心理的には、生活の安全性を考えると、50年または60年後には交換する必要があります。現在生産されているさまざまな高強度プラスチックは、問題なく5〜10年を保証し、3D住宅人口の要件も満たしています。コストが低いため、数年後に交換する方が現実的です。このことから、アフリカだけでなく、北京、上海、広州などの都市でも 3D プリント住宅が建設されれば、アリは地下室に住む必要がなくなるかもしれないと想像できます。

しかし、公平に言えば、現在、我が国で 3D プリント住宅を本当に推進できるのでしょうか?著者は、それは私たちが考えるほど単純ではないかもしれないと考えています。少なくとも、次の問題について考える必要があります。
まず第一に、我が国の土地資源は限られており、土地のあらゆる部分の使用が厳しい規制の対象となっています。現在の不動産開発業者は、商業化された3Dプリント住宅の存在を許可しない可能性があります。よく考えてみると、3Dプリント会社は従来の不動産開発業者ほど裕福ではなく、土地を購入してその費用の一部を消費者に転嫁することは不可能だということが分かります。不動産開発業者がそうするのは合理的ですが、3Dプリント会社がそうした場合、それは違法建築または空中楼閣であるため、3Dプリント会社がそのようなビジネスモデルを真似することはできないのではないかと心配しています。3Dプリント住宅の実用性は言うまでもなく、政策レベルでこのハードルを越えることは難しいのではないかと心配しています。

現在、我が国では3Dプリント住宅は法律で保護されていません。第二に、住宅は中国人にとって常に関心事であり、多くの「住宅奴隷」は100平方メートル程度のスペースを手に入れるために一生懸命に働いています。3Dプリンターは中国人の生涯の幸福に影響を与える一大イベントを生み出していると言えます。そのため、人々は住宅の安全性に対して非常に高い要求を持っています。しかし、住宅問題が絶えず発生し、営利を追求する悪徳業者が蔓延しているため、人々は住宅の安全性をより気にするようになりました。 3Dプリント住宅は人々に十分な安心感を与えることができるでしょうか?テストには時間がかかる場合があります。

住宅問題は古代から中国人の関心事であった（出典：blog.sina.com.cn）
Yingchuang Technology が 3D プリントした世界一高い建物 (出典: CityLab)
Yingchuang Technologyが3Dプリントした1,100平方メートルの別荘モデルハウス（写真提供：新華網）最後に、新興技術として、3Dプリントについて知っている人は多くなく、一般の人々の間でもよく知られていません。市場で人気を博したい場合、これは難しすぎるかもしれません！ 3D プリントの発展段階を「人の人生」に例えると、3D プリントは現時点ではまだ「初期段階」にあり、その人気は非常に低いと言えます。実際には、3Dプリント技術は、より実践的な行動で人々の心をつかみ、より多くの人々に3Dプリント技術とその応用分野を理解してもらう必要があります。これには、業界自身の努力だけでなく、政府による計画的な支援と推進も必要です。

小さなアパートに住む香港のオフィスワーカー（出典：blog.163.com）
3Dプリント住宅は敗者に希望をもたらすか？確かに、3D プリント住宅にはまだ多くの実用的な問題が残っていますが、中国の人々にとっては朗報でもあります。この技術が徐々に発展し、成熟するにつれて、3Dプリント住宅は確実に市場で人気が出るでしょう。その頃には、男性（特に家を持っていない男性）は、娘との結婚に同意する前に家を買うよう義理の母に要求されるという恥ずかしい思いをする必要がなくなるかもしれません。
3D プリントハウスに興味のある方は、Antarctic Bear 3D Printing Network にお問い合わせください。
さらに読む: 3D プリント住宅はどのくらい先にあるのでしょうか? 5〜10年後には実現するかもしれない
3時間で完了しました！中国初の 3D プリントモジュラーハウスが西安に登場し、その素晴らしさは目を見張るものでした。ポータブル 3D プリントモジュラーハウスは、世界中の 3D プリントテクノロジーで建てられた家と簡単に組み合わせることができます。 3Dプリント住宅が納品され、使用が開始されました。あなたはそこに住んでみませんか？
出典: 中関村オンライン