۵ دلیل که چرا پرینت سه‌بعدی آینده صنعت ساخت‌وساز خواهد بود

همه ما عاشق پرینت سه‌بعدی هستیم. این فناوری به ما آزادی می‌دهد تا تقریباً هر چیزی را که می‌خواهیم، در عرض چند ساعت ایجاد کنیم؛ از مجسمه‌های رومیزی گرفته تا طرح‌های کاربردی که در زندگی روزمره خود از آن‌ها استفاده می‌کنیم.

اما آیا می‌دانستید که می‌توانیم خانه‌ها را با پرینت سه‌بعدی بسازیم؟

Apis Cor یک خانه کاملاً کاربردی را فقط در 24 ساعت با استفاده از چاپ سه‌بعدی ساخت. (منبع: Apis Cor)

در سال ۲۰۱۷، یک شرکت روسی به نام Apis Cor موفق شد با استفاده از چاپ سه‌بعدی، یک خانه کاملاً کاربردی را در فقط ۲۴ ساعت بسازد. این خانه ۳۸ مترمربع مساحت دارد و شامل یک سالن، حمام، اتاق نشیمن و یک آشپزخانه جمع‌وجور و کاربردی است که به جدیدترین لوازم خانگی مجهز شده است.

این خانه با شکلی گرد و خاص طراحی شده بود تا توانایی‌ها و مزایای استفاده از چاپگر سه‌بعدی را به نمایش بگذارد، به‌ویژه در ساخت اشکال نامتعارف معماری. علاوه بر این، شرکت سامسونگ نیز در این پروژه مشارکت داشت و یک یخچال در اندازه کامل، ماشین لباسشویی، فر و حتی یک تلویزیون منحنی برای هماهنگی با دیوار منحنی اتاق نشیمن در اختیار پروژه قرار داد.

اگرچه این خانه بیشتر برای اهداف آزمایشی ساخته شده بود و هنوز به‌طور کامل برای زندگی اثبات نشده است، اما مسیر مهمی را برای پروژه‌های چاپ سه‌بعدی در صنعت ساخت‌وساز (c3DP) که پس از آن انجام شدند، هموار کرد.

چاپ سه‌بعدی در ساخت‌وساز

مشابه چاپ سه‌بعدی که می‌شناسیم و دوست داریم، این خانه‌های چاپ‌شده سه‌بعدی لایه به لایه از مخلوطی شبیه به خمیر بتن ساخته می‌شوند که از طریق یک نازل اکسترود می‌شود. این فرایند مطابق با مدل دیجیتال طراحی ساختمان انجام می‌شود و دیوارها را یک لایه در هر مرحله ایجاد می‌کند، درست مانند یک پرینتر FDM.

اما چرا این ساختمان‌های چاپ سه‌بعدی به عنوان گزینه‌ای امیدوارکننده برای آینده مسکن و ساخت‌وساز در نظر گرفته می‌شوند؟

سرعت

چاپ سه‌بعدی امکان ساخت سریع ساختمان‌ها را فراهم می‌کند. مانند خانه‌ای که توسط Apis Cor ساخته شد، یک خانه چاپ‌شده سه‌بعدی می‌تواند در عرض چند روز یا حتی چند ساعت به‌طور کامل ساخته شود. البته مدت زمان ساخت به اندازه و پیچیدگی طراحی بستگی دارد، اما همچنان بسیار سریع‌تر از روش‌های سنتی است.

انعطاف‌پذیر و همه‌کاره

همان‌طور که در پروژه Apis Cor نشان داده شد، چاپ سه‌بعدی امکان ساخت اشکال پیچیده و کاملاً سفارشی‌شده را فراهم می‌کند که می‌توانند متناسب با نیازها و ترجیحات خاص مالکان طراحی شوند. این فناوری حتی می‌تواند مسکن‌های سفارشی و قابل‌دسترس‌تری برای افراد دارای شرایط پزشکی خاص یا ناتوانی‌های جسمی فراهم کند.

اولین خانه چاپ سه بعدی در آلمان. (منبع: PERI)

ایمنی

با انجام بیشتر مراحل ساخت‌وساز توسط ماشین‌ها، سایت‌های ساختمانی که از چاپگرهای سه‌بعدی استفاده می‌کنند به نیروی کار کمتری نیاز خواهند داشت. در مقایسه با روش‌های سنتی که نیاز به نیروی فیزیکی زیادی دارند، این پروژه‌های ساختمانی تنها به تعداد محدودی کارگر برای راه‌اندازی ماشین و نظارت بر فرآیند چاپ نیاز خواهند داشت. علاوه بر این، استفاده از چاپگر سه‌بعدی می‌تواند از وقوع حوادث و آسیب‌های ناشی از کار جلوگیری کند.

مقرون‌به‌صرفه بودن

اگرچه هزینه اولیه تجهیزات چاپ سه‌بعدی بالا است، اما با پیشرفت‌های فناوری و افزایش سرمایه‌گذاری در این حوزه، انتظار می‌رود که هزینه ساخت خانه‌های چاپ سه‌بعدی در نهایت رقابتی شده و حتی ارزان‌تر از روش‌های ساخت سنتی باشد. علاوه بر این، کاهش زمان ساخت و نیاز کمتر به نیروی کار نیز به کاهش هزینه کلی پروژه منجر می‌شود.

پایداری

چاپ سه‌بعدی در ساخت‌وساز می‌تواند به کاهش ضایعات ساختمانی کمک کند، زیرا در هر مترمربع ساخته‌شده، مقدار دقیقی از مواد موردنیاز استفاده می‌شود و نیاز به مصالح یک‌بارمصرف در طول فرآیند ساخت کاهش می‌یابد.

علاوه بر این، می‌توان از مواد پایدار به‌جای بتن استفاده کرد. برای مثال، خانه BioHome3D در ایالت مِین آمریکا با ترکیبی از مواد طبیعی، مانند الیاف چوب حاصل از جنگل‌های پایدار، چاپ شده است. همچنین، Tecla، یک نمونه اولیه از ساختمان مسکونی چاپ سه‌بعدی، به‌طور کامل از ترکیبی از خاک محلی، پوسته برنج باقی‌مانده از شالیزارهای منطقه، آب و یک ماده چسبنده ساخته شده است.

Tecla — یک زیستگاه چاپ سه‌بعدی ساخته‌شده از مواد دوستدار محیط زیست. (منبع: IAAC)

با توجه به اینکه تقریباً 40٪ از انتشار دی‌اکسید کربن جهانی ناشی از صنعت AEC (معماری، مهندسی و ساخت‌وساز) است، استفاده از مواد سازگار با محیط زیست می‌تواند به طور قابل توجهی از انتشار جهانی گازهای گلخانه‌ای بکاهد.

ساخت سازه‌های بیشتر با چاپ سه‌بعدی

تلاش‌های مستمر برای استفاده از چاپ سه‌بعدی در ساخت‌وساز محدود به خانه‌های مسکونی نمی‌شود. در چند سال گذشته، چاپ سه‌بعدی در ساخت‌وساز همچنین توانسته است برخی از شناخته‌شده‌ترین سازه‌های جهان را ایجاد کند.

اولین پل چاپ سه‌بعدی در جهان

اولین پل چاپ سه‌بعدی در جهان در مادرید واقع شده است. (منبع: IAAC)

اولین سازه پل کاربردی چاپ سه‌بعدی در کاستیا لا مانچا، یک پارک شهری در مادرید، اسپانیا واقع شده است. این پل که در دسامبر ۲۰۱۶ رونمایی شد، دارای طول کلی ۴۰ فوت و عرض ۵.۷ فوت است. این پل به هشت قسمت چاپ سه‌بعدی تقسیم شده و با پودر سیمان فشرده میکرو تقویت شده با پلی‌پروپیلن ترموپلاستیک چاپ شده است.

دفتر آینده

دبی اولین دفتر چاپ سه‌بعدی در جهان را می‌سازد. (منبع: Winsun3D)

اولین ساختمان دفتر چاپ سه‌بعدی در جهان که توسط شیخ محمد به نام “دفتر آینده” نام‌گذاری شده است، به طور موقت محل اقامت بنیاد آینده دبی خواهد بود. این ساختمان که اولین نمونه از نوع خود است، تقریباً به محض تکمیل آماده استفاده شد.

این ساختمان با مساحت ۲۵۰ مترمربع ساخته شده است و از مخلوط ویژه‌ای از سیمان، مواد ساختمانی محلی و سایر ترکیبات وارداتی ساخته شده است. هزینه‌های نیروی کار تا ۸۰ درصد و ضایعات کلی ساخت‌وساز تا حدود ۶۰ درصد کاهش داده شده است.

دفتر آینده با طراحی خارجی منحصر به فردی طراحی شده که پیشرفت نوآورانه محل‌های کاری آینده را به خوبی نمایش می‌دهد، در حالی که شکل قوسی آن به منظور اهداف ایمنی و حفظ پایداری ساختاری ساختمان انتخاب شده است.

ساختمان آپارتمانی پنج طبقه چاپ شده به وسیله چاپ سه بعدی

بلندترین سازه پرینت سه بعدی در جهان (منبع: Winsun3D)

اگرچه این ساختمان پنج‌طبقه که در پارک صنعتی سوژو در چین نمایش داده شده، کاملاً از ابتدا ساخته نشده و نیاز به مونتاژ در آینده دارد، اما بدون شک اولین ساختمان از نوع خود است. پس از چاپ، ساختارها در محل مونتاژ می‌شوند و با تقویت ساختاری و عایق‌بندی مطابق با مقررات، آماده می‌شوند. از دور به نظر می‌رسد که این ساختمان شبیه به یک ساختمان عادی است، اما وقتی نزدیک‌تر می‌شوید، می‌توانید دیوارهای لایه به لایه را به وضوح مشاهده کنید.

بزرگترین ساختمان چاپ سه‌بعدی در جهان

بزرگترین سازه پرینت سه بعدی در جهان. (منبع: Apis Cor)

این ساختمان دو طبقه به‌طور کامل بدون نیاز به مونتاژ اضافی در محل ساخته شده است و مساحت آن 640 متر مربع است. این ساختمان با استفاده از مخلوطی سریع خشک شونده از بتن، گچ و ضایعات ساختمانی بازیافتی ساخته شده است و نتایج نهایی نسبت به بتن سنتی حدود 50 درصد سبک‌تر است. اگرچه استفاده از چاپ سه‌بعدی در ساخت‌وساز هنوز در مراحل ابتدایی خود قرار دارد، امکانات توسعه در آینده نامحدود است. با توجه به مزایای چاپ سه‌بعدی در ساخت‌وساز، به‌ویژه در مقایسه با روش‌های ساخت سنتی، این واقعیت که چاپ سه‌بعدی آینده‌ای امیدوارکننده برای صنعت معماری، مهندسی و ساخت به همراه دارد، کاملاً واضح است.

سخن پایانی

شعار خلق طرح هایی جدید است و نه الگو برداری از طرح های دیگران به همین سبب معتقد هستیم با ما می توانید بهتر و سریع تر دیده شوید چرا که طرح هایی که برایتان انتخاب خواهیم کرد را تا به حال نمونه ان در جایی اجرا نشده است و در واقع شما اولین نفری هستید که از طرحی که برایتان پیاده سازی می کنیم استفاده خواهید کرد.در این خصوص و برای دریافت اطلاعات بیشتر می توانید با شماره تلفن 02188575378 تماس گرفته و اطلاعات لازم را دریافت نمایید. ما پیشنهاد می کنیم حتما یک بار به دفتر شرکت ترنج آرک مراجعه کرده و از آخرین طرحهای اجرا شده و دستاوردهای شرکت بازدید به عمل آورید.