Αντιμετώπιση της Έλλειψης Στέγης – Έχει η 3Δ Εκτύπωση την Απάντηση;

Many parts of the world share a major problem: there’s not enough housing to go around. The housing shortage has had a resounding effect on the economy as people continue to pay absorbent amounts for their homes, leading to less disposable income and more concentrated wealth. Thankfully, multiple teams of engineers are researching 3D printing as a way to help alleviate this shortage. Here’s everything you need to know about how 3D printing could help solve the housing shortage crisis.

Στατιστικά Έλλειψης Στέγης

Η έλλειψη στέγης έχει σημειώσει νέα ρεκόρ στη Βόρεια Αμερική πρόσφατα. Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι ο Καναδάς και οι ΗΠΑ λείπουν +3,5 εκατομμύρια σπίτια από όσα χρειάζονται για να εξισορροπήσουν τις τιμές. Αναμένεται αυτή η έλλειψη να αυξηθεί καθώς συνεχίζονται οι κύριοι παράγοντες που οδηγούν στην κρίση στέγης. Ιδιαίτερα, η δυτική ακτή των ΗΠΑ, ιδιαίτερα η Καλιφόρνια, ηγείται της λίστας.

Αιτία Έλλειψης Στέγης

Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που οδηγούν στην τρέχουσα έλλειψη στέγης. Για παράδειγμα, οι καθυστερήσεις και ελλείψεις που προκλήθηκαν από την πανδημία οδήγησαν σε διακοπές των αλυσίδων εφοδιασμού. Αυτές οι ζημίες στις αλυσίδες ενισχύουν τον πληθωρισμό, ο οποίος έχει οδηγήσει σε υψηλότερες τιμές παντού και έχει ωθήσει περισσότερους αρχιτέκτονες να αναζητήσουν καινοτόμες λύσεις, συμπεριλαμβανομένης της προσθετικής κατασκευής.

Η 3Δ Εκτύπωση Καταπολεμά την Έλλειψη Στέγης

Ένας τομέας της κατασκευής που έχει δείξει υποσχόμενα αποτελέσματα είναι η 3Δ εκτύπωση. Πολλά έργα βρίσκονται σε εξέλιξη, δείχνοντας πώς αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να μειώσει το κόστος, να βελτιώσει την προσβασιμότητα και να προωθήσει την ανθρωπότητα σε νέα ύψη. Η ιδέα των 3Δ-εκτυπωμένων σπιτιών υπάρχει από τότε που αυτά τα μηχανήματα εισήχθησαν στην αγορά. Ωστόσο, μόνο πρόσφατες προόδους στην επιστήμη των υλικών και στην τεχνολογία 3Δ εκτύπωσης την έκαναν εφικτή.

Σήμερα, χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι για την εκτύπωση 3Δ σπιτιών. Η πιο κοινή είναι η χρήση άμεσα διαθέσιμου σκυροδέματος. Το σκυρόδεμα αναμειγνύεται ειδικά ώστε να μπορεί να εκτοξεύεται από μεγάλα ακροφύσια. Αυτές οι μονάδες λειτουργούν όπως μικροσκοπικοί 3Δ εκτυπωτές, αλλά σε κλίμακα σπιτιού. Επικαλύπτουν προσεκτικά το σκυρόδεμα για να δημιουργήσουν τοίχους.
Το πλεονέκτημα αυτών των 3Δ-εκτυπωμένων σπιτιών είναι ότι χρησιμοποιούν διαθέσιμο και ανθεκτικό σκυρόδεμα. Τώρα, ορισμένα συστήματα εκτυπώνουν με συγκεκριμένα μοτίβα που επιτρέπουν την προσθήκη αερισμού ή μόνωσης, μειώνοντας περαιτέρω το κόστος κατασκευής και ανοίγοντας το δρόμο για μαζική υιοθέτηση.

Πολυώροφα 3Δ Εκτυπωμένα Ακίνητα

Το Project Milestone είναι μοναδικό μεταξύ των επιλογών 3Δ κτιρίων με σκυρόδεμα για πολλούς λόγους. Κατ’ αρχάς, είναι το πρώτο που κατάφερε να δημιουργήσει μια αξιόπιστη και εύκολη στην υλοποίηση πολυώροφη προσέγγιση για την 3Δ εκτύπωση κτιρίων. Οι μηχανικοί του Project Milestone ανέπτυξαν μια διαδικασία στην οποία ένα μείγμα παρόμοιο με τσιμέντο εξωθείται από το ακροφύσιο του εκτυπωτή μέχρι να σχηματίσει ένα προκαθορισμένο σχήμα.
Αυτά τα σχήματα εκτυπώνονται στον χώρο κατασκευής και συναρμολογούνται από εργάτες. Αυτή η προσέγγιση μειώνει τα έξοδα εγκατάστασης, καθώς η εκτυπωτική εγκατάσταση μπορεί να παρέχει αποδοτικά εκτυπώσεις σε μεγάλη περιοχή. Τα τρέχοντα σχέδια του Project Milestone περιλαμβάνουν μια επιλογή 3-ώροφης 1.370 τ.μ. και μια επιλογή 2-ώροφης 1.230 τ.μ.

Η Εκτύπωση με Έδαφος Βοηθά στην Έλλειψη Στέγης

Η εκτύπωση με έδαφος είναι ένας άλλος τομέας της αγοράς 3Δ-εκτυπωμένων σπιτιών που αξίζει να γνωριστεί. Αυτή η μέθοδος προσθέτει μια νέα διάσταση στην αρχαιότερη μέθοδο κατασκευής του ανθρώπου: τη χρήση χώματος. Οι προϊστορικοί πρόγονοί σας κατασκεύαζαν με αυτό το υλικό και, εντυπωσιακά, μερικά από τα έργα τους παραμένουν εν μέρει άθικτα μέχρι σήμερα.
Το 2018, μηχανικοί αποφάσισαν να συνδυάσουν τη 3Δ εκτύπωση με την συμπίεση εδάφους. Αυτή η μέθοδος μετατρέπει το χώμα σε τούβλα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μια ευρεία γκάμα κατασκευαστικών έργων. Μέχρι το 2021, η TECLA είχε ολοκληρώσει το πρώτο 3Δ-εκτυπωμένο σπίτι από χώμα στη Ραβένα, Ιταλία. Το έργο συμπίεσε το χώμα για να δημιουργήσει τοίχους με ενσωματωμένες υποστηρίξεις.

Η Εκτύπωση με Έδαφος Εξελίσσεται

Πρόσφατες εξελίξεις στον τομέα της 3Δ εκτύπωσης με έδαφος περιλαμβάνουν τη χρήση πολύπλοκων σχημάτων και σχεδίων που επιτρέπουν τον αερισμό και το φως να εισέρχονται στα κτίρια. Η πιο πρόσφατη μέθοδος εκτύπωσης με έδαφος περιλαμβάνει την τοποθέτηση ενός μεταλλικού πλέγματος μεταξύ των στρωμάτων κατά τη συμπίεση, παρέχοντας αλληλένδετη υποστήριξη. Αυτή η μέθοδος ενσωματώνει ένα μείγμα 30% πηλού, το οποίο λειτουργεί ως φυσικός συνδετικός παράγοντας όταν συμπιέζεται και στεγνώνει.

Hope Village

Το Hope Village είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα του πώς τα 3Δ-εκτυπωμένα σπίτια μπορούν να βελτιώσουν τη ζωή για όλους. Το έργο, που βρίσκεται στην Τανζανία, στοχεύει να στεγάζει παιδιά που έχουν ανάγκη χρησιμοποιώντας μεθόδους κατασκευής με βάση το χώμα. Σύμφωνα με τους δημιουργούς του έργου, ο χώρος θα φιλοξενήσει 480 κορίτσια ηλικίας 3 έως 18 ετών.

50 κτίρια

Το Hope Village είναι περισσότερο από μια απλή κατοικία. Θα προσφέρει επίσης σχολική εκπαίδευση, κατάρτιση δεξιοτήτων, ψυχαγωγικές και γεωργικές εγκαταστάσεις ως μέρος των στρατηγικών της ομάδας για την επιτυχία αυτών των γυναικών. Ακόμη και η παιδική φροντίδα είναι διαθέσιμη μεταξύ των +50 κτιρίων που προγραμματίζονται για εκτύπωση. Ιδιαίτερα, η ομάδα θα ενσωματώσει τμήματα του έργου 3Δ εκτύπωσης TECLA, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος εκτύπωσης Crane WASP.

Crane WASP

Το Crane WASP (World’s Advanced Saving Project)  είναι ένας τεράστιος 3Δ εκτυπωτής που αξιοποιεί μηχανισμούς για να κερδίσει κινητικότητα σε μεγαλύτερες περιοχές, καθιστώντας το ιδανικό για κατασκευές κτιρίων. Ιδιαίτερα, το WASP πήρε το όνομά του από το mason wasp, που είναι γνωστό για την κατασκευή με λάσπη.

Ο εκτυπωτής WASP αναφέρεται μερικές φορές ως ο εκτυπωτής infinity 3D λόγω της ικανότητάς του να δημιουργεί σπίτια με ένα κλάσμα του κόστους των παραδοσιακών μεθόδων. Ήδη, το WASP έχει βοηθήσει στην κατασκευή σπιτιών στην Κολομβία, που αντιμετωπίζει μία από τις πιο σοβαρές κρίσεις στέγης στη Νότια Αμερική. Στο μέλλον, συστήματα όπως το WASP θα μπορούσαν να γίνουν κοινά παγκοσμίως.

Μεγάλο Κέντρο Κοινότητας

Στο κέντρο του Hope Village θα βρίσκεται ένα 3Δ-εκτυπωμένο κτίριο που θα παρουσιάζει τις τελευταίες τεχνολογικές εξελίξεις. Το κέντρο κοινότητας θα εξυπηρετεί πολλαπλούς ρόλους στην κοινότητα, λειτουργώντας ως σχολείο κατά τη διάρκεια της ημέρας και ως καφετέρια. Θα παρέχει επίσης έναν ασφαλή χώρο για κοινοτικές εκδηλώσεις.

Αξιόλογα, οι τοίχοι του Hope Village δεν είναι φερέγγυοι. Συνεπώς, η οροφή θα συνδεθεί με ξύλινες υποστηρίξεις, όλες τοπικής προέλευσης. Τέλος, ένα στρώμα από φύλλο μετάλλου θα ενισχύσει την προστασία από τη βροχή και τον ήλιο. Το κέντρο κοινότητας προβλέπεται να ξεκινήσει η κατασκευή του στις αρχές του 2025.

Οφέλη της 3Δ Εκτυπωμένης Κατασκευής για την Έλλειψη Στέγης

Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους υπάρχει ώθηση να φέρουμε τα 3Δ-εκτυπωμένα σπίτια στην αγορά. Αυτές οι μονάδες μπορούν να κατασκευαστούν σε πολύ χαμηλότερο κόστος και να χρησιμοποιούν τοπικά υλικά κατασκευής. Ο 3Δ εκτυπωτής WASP μπορεί να δημιουργήσει ένα σπίτι με κόστος μόλις $1000. Επιπλέον, μπορεί να παράγει αυτήν την κατοικία γρήγορα και με ανθεκτικότητα συγκρίσιμη με τις δομές από σκυρόδεμα.

Πιο Προσβάσιμο

Η προσβασιμότητα είναι ένας ακόμη λόγος για τον οποίο τα έργα στέγασης με 3Δ θα δουν σημαντική ανάπτυξη στο μέλλον. Είναι πιο εύκολο για έναν κατασκευαστή να εισάγει έναν 3Δ εκτυπωτή που αξιοποιεί τοπικούς πόρους για τη δημιουργία κοινοτήτων, αντί να εισάγει υλικά κατασκευής, εργαζόμενους κ.ά. Αυτή η στρατηγική θα επιτρέψει στις κοινότητες να βελτιωθούν και να επεκταθούν για να καλύψουν τις ανάγκες του πληθυσμού τους.

Φθηνότερα Σπίτια Βοηθούν στη Μείωση της Στέγης Κρίσης

Η 3Δ εκτύπωση σπιτιών είναι πολύ πιο οικονομική σε σύγκριση με την κατασκευή με τις τρέχουσες μεθόδους. Κάθε φορά που αυτοματοποιείτε μια διαδικασία, εξαλείφετε το μεγαλύτερο μέρος του κόστους λειτουργίας. Τα 3Δ-εκτυπωμένα σπίτια δεν απαιτούν ομάδες κατασκευαστικών ειδικών. Συνεπώς, είναι πολύ φθηνότερα στην κατασκευή. Επιπλέον, ο εκτυπωτής δεν χρειάζεται διαλείμματα για γεύμα ή ύπνο, αυξάνοντας τον αριθμό των κτιρίων που μπορούν να παραχθούν ανά μήνα.

Μελλοντική Υποστήριξη για τη Μείωση της Έλλειψης Στέγης

Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα της χρήσης 3Δ εκτυπωτών για την επέκταση των κοινοτήτων είναι η δυνατότητα να επεκτείνουν τις κοινότητες. Φανταστείτε τη γειτονιά σας με έναν 3Δ εκτυπωτή που θα μπορούσε να παράγει νέα κτίρια όποτε η κοινότητά σας το απαιτήσει. Ο στόχος πολλών από αυτά τα έργα στέγασης είναι να διδάξουν στους ντόπιους πώς να χρησιμοποιούν τον εκτυπωτή, ώστε η κοινότητα να μπορεί να κατασκευάσει κτίρια στο μέλλον και να βελτιώσει τη ζωή όλων.

Πολύπλοκα Σχέδια

Ένα ακόμη σημαντικό όφελος που προσφέρουν οι 3Δ εκτυπωτές στον κατασκευαστικό τομέα είναι η δυνατότητα δημιουργίας πολύπλοκων σχεδίων και η επέκταση της αρχιτεκτονικής που χρησιμοποιείται στα κτίρια σήμερα. Υπάρχουν νέοι σχεδιασμοί τοίχων που μειώνουν τα έξοδα θέρμανσης και ψύξης. Πορώδεις τοίχοι για ζεστά κλίματα είναι παραδείγματα του πώς η κατασκευή προσαρμοσμένη στην τοποθεσία προσθέτει αξία στην ιδιοκτησία.

Το Μέλλον των 3Δ Εκτυπωμένων Σπιτιών

Το μέλλον της 3Δ εκτύπωσης στον κατασκευαστικό τομέα είναι φωτεινό. Ήδη, οι επιλογές 3Δ εκτύπωσης αποτελούν την ιδανική λύση για μακροχρόνια προβλήματα στη βιομηχανία κατασκευής. Επιπλέον, η 3Δ εκτύπωση μπορεί να είναι χρήσιμη για την εκτύπωση σπιτιών σε άλλα περιβάλλοντα εκτός της Γης. Η 3D εκτύπωση στο εξωτερικό διάστημα δεν είναι εύκολη υπόθεση. Η πλειονότητα των 3Δ εκτυπωτών βασίζεται στη βαρύτητα για να επιτρέψει στα υλικά τους να τοποθετηθούν στη θέση τους. Η εξάλειψη της βαρύτητας σημαίνει ότι πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια νέα μέθοδος 3Δ εκτύπωσης ώστε τα υλικά να τοποθετηθούν σωστά και η συσκευή να λειτουργήσει όπως προβλέπεται.
Ιδιαίτερα, η NASA έχει εστιάσει στη χρήση 3Δ εκτυπωτών για να βοηθήσει τους αστροναύτες στην αποίκιση άλλων πλανητών και του φεγγαριού. Το 2019, η NASA διοργάνωσε μια πρόκληση για 3Δ εκτυπωμένα καταφύγια. Το 2022, έδωσε στην εταιρεία κατασκευών ICON με έδρα το Όστιν ένα συμβόλαιο αξίας $57,2 εκατομμυρίων για την επέκταση των 3Δ εκτυπωμένων καταφυγίων τους.
Τον Οκτώβριο του 2022, η Icon παρουσίασε τις προσπάθειές της στο Κέντρο Διαστήματος Johnson της NASA στο Χιούστον, Τέξας. Η επίδειξή τους περιελάμβανε ένα 3Δ-εκτυπωμένο καταφύγιο σχεδιασμένο για χρήση στον Άρη. Επίσης, παρουσίασαν κάποιες τεχνολογίες 3Δ εκτύπωσης για το φεγγάρι που θα μπορούσαν κάποια μέρα να βοηθήσουν στην αποίκιση του γειτονικού πλανήτη της Γης.

Μια Εταιρεία 3Δ Εκτύπωσης που Κάνει Θόρυβο στην Αγορά

Ο τομέας της 3Δ εκτύπωσης είναι μια ταχέως αναπτυσσόμενη αγορά που συνεχίζει να επεκτείνεται. Αυτές οι συσκευές είναι πιο δημοφιλείς από ποτέ και έχουν επεκταθεί τόσο στις δυνατότητές τους όσο και στα σχέδιά τους. Επιπλέον, οι εταιρείες λογισμικού και υλικού που τις υποστηρίζουν έχουν δει αύξηση εσόδων.

AutoDesk

Η Autodesk (ADSK ) είναι ένας πάροχος λογισμικού που προσφέρει λύσεις σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών. Το λογισμικό μοντελοποίησης της εταιρείας χρησιμοποιείται στην αρχιτεκτονική και την αγορά μηχανικής. Έχει διαδραματίσει ζωτικό ρόλο σε πολλά κατασκευαστικά έργα. Η Autodesk χρησιμοποιείται επίσης στους τομείς ψυχαγωγίας και εκπαίδευσης, ενισχύοντας τη συνολική της θετική φήμη.

ADSK Διάγραμμα τιμής

Η Autodesk εισήχθη στην αγορά το 1982 και ιδρύθηκε από μια ομάδα προγραμματιστών υπό την ηγεσία του John Walker. Αποκτήθηκε φήμη χάρη στην κυκλοφορία του λογισμικού AutoCAD. Αυτό ήταν το πρώτο λογισμικό CAD που λειτουργούσε σε υπολογιστή και παρέμεινε το βιομηχανικό πρότυπο για δεκαετίες.

Το μετοχικό κεφάλαιο της ADSK έχει υποστεί κάποιες πτώσεις λόγω αναφορών για εσωτερικό εμπόριο και γενική πτώση των τιμών των τεχνολογικών μετοχών τις τελευταίες εβδομάδες. Ωστόσο, η εταιρεία θεωρείται από πολλούς αναλυτές ως ισχυρό “hold” καθώς η θέση της και η μετάβαση προς συστήματα με τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσαν να υποδηλώνουν μελλοντικό δυναμικό ανάπτυξης.

Εμπόδια στην Υιοθέτηση των Μεθόδων 3Δ Εκτύπωσης Κατασκευής

Υπάρχουν ακόμη ορισμένα εμπόδια στην ευρεία υιοθέτηση των μεθόδων 3Δ-εκτυπωμένης κατασκευής. Κατ’ αρχάς, δεν υπάρχουν μακροπρόθεσμα δεδομένα για την ανθεκτικότητά τους. Οι άνθρωποι γνωρίζουν ότι το επεξεργασμένο έδαφος ή το σκυρόδεμα μπορεί να διαρκέσει πολύ, αλλά ο τρόπος με τον οποίο αυτά τα υλικά συνδυάζονται κάνει κρίσιμη διαφορά στην ανθεκτικότητά τους. Μέχρι να υπάρξουν μακροπρόθεσμα δεδομένα που να υποστηρίζουν την ανθεκτικότητα αυτών των σπιτιών, θα είναι δύσκολο να προσελκύσουμε επενδυτές.

Ανησυχίες σχετικά με τη Ρύθμιση

Μια άλλη ανησυχία που εκφράζουν ορισμένοι είναι ότι θα είναι σχεδόν αδύνατο να παρακολουθήσουμε τις άδειες και τα μέτρα ασφαλείας που ισχύουν σήμερα. Υποστηρίζουν ότι θα απαιτηθεί πλήρης ανασχεδιασμός των απαιτήσεων ασφαλείας για να προσαρμοστεί η νέα μέθοδος κατασκευής. Συνεπώς, αυτή η διαδικασία θα μπορούσε να προκαλέσει περαιτέρω καθυστερήσεις στη χρήση αυτών των εργαλείων στον κατασκευαστικό τομέα.

Η Έλλειψη Στέγης Θα Μπορεί να Εκτυπωθεί

Όταν εξετάζετε τις καινοτόμες στρατηγικές που έχουν υιοθετήσει πρόσφατα ορισμένοι αρχιτέκτονες, είναι εύκολο να φανταστείτε ένα μέλλον όπου οι 3Δ εκτυπωτές θα βοηθήσουν στην αντιμετώπιση των ελλείψεων στέγης όταν χρειαστεί. Αυτές οι συσκευές θα γίνουν μόνο καλύτερες καθώς η επιστήμη των υλικών εξελίσσεται, και τα επόμενα χρόνια είναι πολύ πιθανό το σπίτι σας να εκτυπώνεται αντί να κατασκευάζεται.

Μάθετε για άλλα ενδιαφέροντα έργα προσθετικής κατασκευής σήμερα.