Het aanpakken van het woningtekort – Biedt 3D-printen het antwoord?

Veel delen van de wereld delen een groot probleem: er is niet genoeg huisvesting voor iedereen. Het woningtekort heeft een weerklankvolle impact op de economie, omdat mensen steeds absorberende bedragen voor hun huizen betalen, wat leidt tot minder besteedbaar inkomen en meer geconcentreerde rijkdom. Gelukkig onderzoeken meerdere teams van ingenieurs 3D-printen als een manier om dit tekort te verlichten. Hier is alles wat je moet weten over hoe 3D-printen kan helpen de woningtekortcrisis op te lossen.

Woningtekort Statistieken

Het woningtekort heeft recent nieuwe records bereikt in Noord-Amerika. Recente studies tonen aan dat Canada en de VS +3,5 miljoen huizen tekortkomen ten opzichte van wat nodig is om de prijzen in balans te brengen. Naar verwachting zal dit tekort toenemen naarmate de belangrijkste factoren die de woningcrisis veroorzaken blijven bestaan. Met name de westkust van de VS, vooral Californië, staat bovenaan de lijst.

Oorzaken van het woningtekort

Er zijn veel factoren die bijdragen aan het huidige woningtekort. Ten eerste hebben vertragingen en tekorten veroorzaakt door de pandemie geleid tot gebroken toeleveringsketens. Deze beschadigde ketens drijven inflatie aan, wat heeft geresulteerd in hogere prijzen overal en heeft meer architecten ertoe aangezet innovatieve oplossingen te zoeken, waaronder additive manufacturing.

3D-printen als oplossing voor het woningtekort

Een bouwgebied dat veelbelovend is, is 3D-printen. Diverse projecten lopen die laten zien hoe deze technologie kosten kan verlagen, toegankelijkheid kan verbeteren en de mensheid naar nieuwe hoogten kan brengen. Het concept van 3D-geprinte huizen bestaat al sinds deze apparaten op de markt kwamen. Pas recentelijke vooruitgangen in materiaalkunde en 3D-printtechnologie maakten het echter mogelijk.

Bron – Hassell en Imigo

Tegenwoordig worden verschillende methoden gebruikt om 3D-huizen te printen. Het meest gangbare materiaal is gemakkelijk verkrijgbare beton. Het beton wordt speciaal gemengd zodat het uit grote nozzles kan worden gedoseerd. Deze eenheden werken als miniatuur 3D-printers, maar op de schaal van een huis. Ze leggen het beton zorgvuldig laag voor laag om muren te vormen.

Het voordeel van deze 3D-geprinte huizen is dat ze gebruikmaken van beschikbaar en duurzaam beton. Sommige systemen printen nu met specifieke patronen die ventilatie of isolatie mogelijk maken, waardoor de bouwkosten verder dalen en de deur wordt geopend voor grootschalige adoptie.

Meerlaagse 3D-geprinte eigendommen

Project Milestone is om verschillende redenen uniek onder de betonnen 3D-bouwopties. Ten eerste is het de eerste die met succes een betrouwbare en gemakkelijk te gebruiken meerlaagse aanpak voor 3D-printen van gebouwen heeft gecreëerd. Ingenieurs van Project Milestone ontwikkelden een proces waarbij een cementachtige mengsel uit een printernozzle wordt geëxtrudeerd totdat het een vooraf bepaalde vorm opbouwt.

Deze vormen worden op de bouwplaats geprint en door arbeiders geassembleerd. Deze aanpak verlaagt de opstartkosten, omdat de printfaciliteit efficiënt prints kan leveren aan een groot gebied. De huidige bouwplannen van Project Milestone omvatten een 3-verdiepingen optie van 1.370 vierkante voet en een 2-verdiepingen keuze van 1.230 vierkante voet.

Aardprinten helpt het woningtekort

Earthprinting is een andere sector van de 3D-geprinte huizenmarkt die het waard is om te leren kennen. Deze methode geeft een nieuwe draai aan de oudste bouwmethode van de mens: het gebruik van aarde. Je prehistorische voorouders bouwden met dit materiaal en indrukwekkend genoeg zijn sommige van hun bouwwerken vandaag nog gedeeltelijk intact.

In 2018 besloten ingenieurs 3D-printen te combineren met bodemrammen. Deze methode maakt van aarde compacte bakstenen die in een breed scala aan bouwprojecten kunnen worden gebruikt. Tegen 2021 had TECLA haar eerste 3D-geprinte aardehuis voltooid in Ravenna, Italië. Het project ramde aarde om muren te maken met geïntegreerde steunpunten.

Aardprinten evolueert

Recente ontwikkelingen in de Earth 3D-printsector omvatten het gebruik van ingewikkelde vormen en ontwerpen die ventilatie en licht in gebouwen mogelijk maken. De nieuwste methode van aardprinten omvat het inbrengen van een draadgaas tussen de lagen tijdens het compacten, waardoor onderling verbonden ondersteuning ontstaat. Deze methode integreert een mengsel van 30% klei, dat fungeert als een natuurlijk bindmiddel wanneer het wordt gecompacteerd en gedroogd.

Hope Village

Hope Village is een uitstekend voorbeeld van hoe 3D-geprinte huizen het leven van iedereen kunnen verbeteren. Het project, gelegen in Tanzania, streeft ernaar kinderen in nood te huisvesten met op aarde gebaseerde bouwmethoden. Volgens de ontwikkelaars van het project zal de locatie huisvesten voor 480 meisjes van 3 tot 18 jaar.

50 gebouwen

Hope Village is meer dan alleen een huisvestingsfaciliteit. Het zal ook onderwijs, vaardigheidstraining, recreatie- en landbouwfaciliteiten bieden als onderdeel van de strategieën van het team om deze meisjes te laten slagen. Zelfs kinderopvang is beschikbaar onder de +50 gebouwen die gepland staan om geprint te worden. Opmerkelijk is dat het team delen van het TECLA 3D-printproject zal integreren, inclusief het Crane WASP printsysteem.

Crane WASP

De Crane WASP (World’s Advanced Saving Project) is een enorme 3D-printer die gebruikmaakt van rigging om mobiliteit over grotere gebieden te verkrijgen, waardoor hij ideaal is voor bouwconstructie. Opmerkelijk is dat WASP zijn naam ontleent aan de metselaarswesp, die beroemd is om met modder te bouwen.

De WASP-printer wordt soms het infinity 3D-printer genoemd vanwege zijn vermogen om huizen te creëren voor een fractie van de kosten van traditionele methoden. Al heeft WASP geholpen bij het bouwen van huizen in Colombia, dat een van de ergste woningcrises in Zuid-Amerika heeft. In de toekomst zouden systemen zoals WASP wereldwijd gangbaar kunnen worden.

Groot gemeenschapscentrum

In het centrum van Hope Village zal een 3D-geprint gebouw staan dat de nieuwste technologische ontwikkelingen zal laten zien. Het gemeenschapscentrum zal meerdere rollen vervullen, waaronder dienen als school overdag en als kantine. Het zal ook een veilige locatie bieden voor gemeenschapsevenementen.

Interessant is dat de muren van Hope Village geen dragende functie hebben. Daarom zal het dak worden verbonden met houten steunbalken, die allemaal lokaal worden verkregen. Ten slotte zal een plaatmetaallaag helpen de bescherming tegen regen en zon te versterken. Het gemeenschapscentrum zal begin 2025 met de bouw beginnen.

Voordelen van 3D-geprinte constructie om het woningtekort te helpen

Er zijn veel redenen waarom er een drang is om 3D-geprinte huizen op de markt te brengen. Deze eenheden kunnen tegen veel lagere kosten worden gemaakt en kunnen lokale bouwmaterialen gebruiken. De WASP 3D-printer kan een huis creëren voor zo weinig als $1000. Bovendien kan hij deze woning snel produceren met een duurzaamheid die vergelijkbaar is met betonnen constructies.

Toegankelijker

Toegankelijkheid is een andere reden waarom 3D-huisvestingsprojecten in de toekomst aanzienlijke groei zullen zien. Het is makkelijker voor een bouwer om een 3D-printer te introduceren die lokale bronnen benut om gemeenschappen te creëren, in plaats van bouwmaterialen, arbeiders en meer te importeren. Deze strategie stelt gemeenschappen in staat zich te verbeteren en uit te breiden om te voldoen aan de behoeften van hun bevolking.

Goedkopere huizen helpen de woningcrisis te verlagen

Het is veel goedkoper om huizen te 3D-printen dan te bouwen met de huidige methoden. Elke keer dat je een proces automatiseert, elimineer je het grootste deel van de overhead. 3D-geprinte huizen hebben geen teams van bouwexperts nodig. Hierdoor zijn ze veel goedkoper te bouwen. Bovendien hoeft de printer geen lunchpauzes of slaap te nemen, wat bijdraagt aan het aantal gebouwen dat per maand kan worden gemaakt.

Toekomstige ondersteuning om het woningtekort te verminderen

Een van de grootste voordelen van het gebruik van 3D-printers om gemeenschappen uit te breiden, is de mogelijkheid om gemeenschappen te laten groeien. Stel je voor dat je buurt een 3D-printer heeft die nieuwe gebouwen kan produceren wanneer de gemeenschap ze nodig heeft. Het doel van veel van deze woningprojecten is om de lokale bevolking te leren hoe ze de printer moeten gebruiken, zodat de gemeenschap in de toekomst gebouwen kan construeren en het leven van iedereen kan verbeteren.

Ingewikkelde ontwerpen

Een ander groot voordeel dat 3D-printers bieden aan de bouwsector is de mogelijkheid om ingewikkelde ontwerpen te maken en de architectuur van huidige gebouwen uit te breiden. Er zijn nieuwe wandontwerpen die je besparen op verwarmings- en koelingskosten. Porieuze wanden voor warme omgevingen zijn een uitstekend voorbeeld van hoe bouwen voor de locatie de waarde van een eigendom verhoogt.

Toekomst van 3D-geprinte huizen

De toekomst van 3D-printen in de bouwsector ziet er rooskleurig uit. 3D-printopties zijn al de ideale oplossing voor langdurige problemen binnen de bouwindustrie. Bovendien kan 3D-printen nuttig zijn voor het printen van huizen in andere omgevingen buiten de aarde. 3D printen in de ruimte is geen gemakkelijke taak. De meeste 3D-printers vertrouwen op zwaartekracht om hun materialen op hun plaats te laten bezinken. Het wegnemen van zwaartekracht betekent dat een nieuwe methode van 3D-printen moet worden gebruikt om ervoor te zorgen dat de materialen correct bezinken en het apparaat naar behoren functioneert.

Opmerkelijk is dat NASA geïnteresseerd is in het gebruik van 3D-printers om astronauten te helpen bij het koloniseren van andere planeten en de maan. In 2019 lanceerde NASA een 3D-printhabitatuitdaging. In 2022 kende het het in Austin gevestigde bouwbedrijf ICON een contract van $57,2 miljoen toe om hun 3D-geprinte habitats uit te breiden.

In oktober 2022 toonde Icon haar inspanningen aan bij NASA’s Johnson Space Center in Houston, Texas. Hun demonstratie omvatte een 3D-geprinte habitat die bedoeld is voor gebruik op Mars. Het liet ook enkele maan-3D-printtechnologieën zien die op een dag kunnen helpen bij het koloniseren van de buurplaneet van de aarde.

Een 3D-printbedrijf dat de markt opschudt

De 3D-printsector is een snelgroeiende markt die blijft uitbreiden. Deze apparaten zijn populairder dan ooit en hebben zowel hun mogelijkheden als ontwerpen uitgebreid. Bovendien hebben de ondersteunende software- en hardwarebedrijven een omzetgroei gezien.

AutoDesk

Autodesk (ADSK ) is een softwareleverancier die oplossingen biedt voor een breed scala aan industrieën. De modelleringsoftware van het bedrijf wordt gebruikt in de architectuur- en engineeringmarkten. Het heeft ook een cruciale rol gespeeld in meerdere bouwprojecten. Autodesk wordt ook gebruikt in de entertainment- en onderwijssectoren, wat bijdraagt aan zijn algehele positieve reputatie.

(ADSK )

Autodesk betrad de markt in 1982 en werd opgericht door een groep programmeurs onder leiding van John Walker. Het verwierf eerst bekendheid dankzij de eerste release van de AutoCAD-software. Dit was de eerste CAD-software die op een pc draaide en bleef tientallen jaren de industriestandaard.

De ADSK-aandelen hebben enige terugval gezien door meldingen van handel met voorkennis en een algemene daling van technologische aandelenkoersen in de afgelopen weken. Toch wordt het bedrijf door veel analisten gezien als een sterke “hold“, omdat de positionering en de verschuiving naar AI-gedreven systemen toekomstig groeipotentieel kunnen signaleren.

Obstakels voor de adoptie van 3D-printconstructiemethoden

Er zijn nog steeds enkele obstakels voor de grootschalige adoptie van 3D-geprinte constructiemethoden. Ten eerste is er geen langetermijngegevens over hun duurzaamheid. Mensen weten dat bewerkte aarde of beton lang mee kan gaan, maar hoe deze materialen samen worden gevormd, maakt een cruciaal verschil in hun duurzaamheid. Totdat langetermijngegevens de robuustheid van deze huizen ondersteunen, zal het moeilijk zijn om investeerders aan boord te krijgen.

Zorgen over regelgeving

Een andere zorg die door sommigen wordt geuit, is dat het bijna onmogelijk zal zijn om bij te blijven met de huidige licentie- en veiligheidsmaatregelen. Ze beweren dat een volledige herziening van de veiligheidsvereisten nodig zou zijn om de nieuwe bouwmethode te accommoderen. Hierdoor kan dit proces leiden tot verdere vertragingen in het gebruik van deze tools in de bouwsector.

Het woningtekort zou kunnen worden weggedrukt

Als je kijkt naar de innovatieve strategieën die sommige architecten recentelijk hebben toegepast, is het gemakkelijk om een toekomst voor te stellen waarin 3D-printers helpen het woningtekort te verlichten wanneer dat nodig is. Deze apparaten zullen alleen maar beter worden naarmate de materiaalkunde verbetert, en in de komende jaren is het zeer waarschijnlijk dat je huis geprint in plaats van gebouwd zal worden.

Leer vandaag meer over andere coole additive manufacturing projecten today.