イタリアの建築家が世界初の3Dプリント「スチール外骨格」モジュールハウスを建設

2021年9月22日、アンタークティックベアは、イタリアの建築・デザイン会社MASK Architectureが、サルデーニャ島アウラニに建設される世界初のスチール3Dプリントモジュラーハウスシリーズを設計したと主張していることを知りました。
「マドレ・ナチュラ」、つまり「母なる自然」と名付けられたこのプロジェクトでは、オランダの3DプリントサプライヤーMX3Dの技術とオートメーション企業KUKAのロボットアームを活用した、EXOSTEELと呼ばれる新しい3Dプリントの鉄鋼「外骨格」建築システムを使用して住宅が建設される。
プロジェクトの最初の設計ステップが完了し、MASK Architects はプロジェクトを実現するための投資家を探しており、建設に参加するために MX3D との相互合意に達する過程にあります。
△マドレナトゥーラ開発プロジェクトにおける3Dプリント住宅のレンダリング。画像提供：MASK Architects
マドレ・ナトゥーラのデザイン哲学
MASK Architecture は、イタリアの彫刻家コスタンティーノ・ニヴォラと彼の有名な彫刻「ラ・マドレ」からインスピレーションを得て、マドレ・ナトゥーラ住宅の設計図を設計しました。アウラニの傾斜した丘の中腹に持続可能なモジュール式住宅を建設する予定だと報じられている。
マドレ・ナトゥーラはニヴォラ美術館の近くに位置しており、周囲の環境と調和した生きたランドマークとなるでしょう。設計スタジオは、この集落が地域コミュニティの住宅開発地として機能し、最終的には小さな村を形成することを構想しています。
この建築プロジェクトは、ハート型の白い家々のシリーズで構成され、中央にはニヴォラの「ラ・マドレ」彫刻の頭部を模した「エネルギータワー」が設置される。各建物は完全に自給自足で、サルデーニャ島の自然気候や気象条件に耐えられるように設計されます。住宅には空洞が設けられ、サルデーニャ島の空気の流れが各建物を通って開発地域の共同風力タービンへと導かれ、住宅の電力が発電される。
各住宅には太陽光パネルで覆われた独自のエネルギーパイプも設置され、太陽エネルギーを集めて住宅用の電力を生成します。すべてのシステムを収容する主要な中央エネルギータワーは、EXOSTEEL スチールロボット 3D 印刷技術を使用して構築されます。
△マドレナトゥーラプロジェクトの完成予想図。画像提供：MASK Architects
EXOSTEEL 外骨格<br /> MASK のプロジェクトが構想段階から建設段階に移ると、建物の高さの 3 分の 1 の高さの中空の柱を地面に挿入して家を建てることになります。柱は、家の 3 階を支える木製の梁で補強されます。各フロアは、家の有機的な形状を模倣したパネルによって区切られ、支えられます。
各住宅は、MX3D の 3D プリント技術と KUKA のロボットアームを活用した EXOSTEEL スチール 3D プリント外骨格建築システムを使用して建設されます。
MX3D 独自のワイヤアーク積層造形 (WAAM) テクノロジーは、産業用ロボットと電源を統合し、指向性エネルギー堆積 (DED) 3D 印刷プロセスを使用できる 3D プリンターに変換するように設計されています。
同社は以前、アムステルダムの中心部にステンレス鋼の橋を印刷し、WAAM テクノロジーの能力を実証していました。 MX3Dブリッジは2015年から開発が進められ、今年初めに発表されたばかりだが、4台のWAAM産業用ロボットが連携して6,000キログラムを超えるステンレス鋼を3Dプリントする。
Madre Natura プロジェクトでは、MASK Architects は MX3D の WAAM テクノロジーを利用して、住宅の構造部品、柱、耐荷重梁、サポートユニットをすべて 3D プリントしたいと考えていました。計画では、レーザーツールを備えた KUKA ロボットアームと統合された WAAM を使用して、鋼粉を 3D プリントし、建物のさまざまな部分を建設する予定です。
MASK Architectsは現在、プロジェクトを次の段階に進めるための投資家を探しています。しかし、Madre Natura が現実のものとなるには、その技術とデザインにはまだ改良の余地があります。
MASKデザインスタジオはまた、「これは私たちの第一歩に過ぎません。解決策を見つけたことはわかっていますが、さらに改善する必要があります。私たちはこの分野のより多くの人々を惹きつけるために大胆なオーガニックハウスを設計していますが、将来的にはさらに画期的なプロジェクトにも期待しています」と述べています。
全体的に、これは空間の合理的な利用に配慮したプロジェクトのようです。もちろん、これらの未来的なエコハウスをサルデーニャ島の丘陵地帯に建設する前に、MASK はプロジェクトにおける役割について MX3D と最終合意に達することをはじめ、さまざまな要素を整理する必要があります。成功すれば、Madre Natura は建設分野における WAAM の潜在能力にとって非常に強固な基盤を築くことになるでしょう。
△WAAM 3Dプリント鉄骨構造住宅の航空写真。画像提供：MASK Architects
3Dプリント住宅プロジェクト<br /> 建築用 3D プリント技術の拡張性が向上し続けるにつれて、商業住宅やコミュニティの建設にもますます使用されるようになっています。例としては、ICON がメキシコの低所得世帯向けに建設した 3D プリント住宅コミュニティや、PERI グループがヴァレンハウゼンに建設した 3 階建てのアパートなどが挙げられます。
また3月には、カリフォルニアの新興企業MightyBuildingsが、コーチェラ・バレーの近くにある5エーカーの商業用地に15棟の環境に優しい住宅を3Dプリントする計画を発表した。
他にも、WASP の持続可能な 3D プリント居住地、TECLA、GAIA、「ダストハウス」など、建築 3D プリントへのより斬新なアプローチが模索されてきました。これらの構造物は、デジタル製造プロセスの開発と循環型経済の原則の推進というWASPの理念に沿って、完全にリサイクル可能な材料を使用した同社のCrane WASP 3Dプリンターを使用して構築されました。

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