Pagtugon sa Kakulangan sa Pabahay – May Sagot ba ang 3D Printing?

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.

Mga Estadistika ng Kakulangan sa Pabahay

Kamakailan, naitala ang bagong rekord sa kakulangan ng pabahay sa buong Hilagang Amerika. Ipinapakita ng mga kamakailang pag-aaral na ang Canada at US ay kulang ng +3.5M na tahanan upang maabot ang kinakailangang balanse sa presyo. Inaasahang lalawak pa ang kakulangang ito habang patuloy ang mga pangunahing salik na nagdudulot ng krisis sa pabahay. Kapansin-pansin, ang West Coast ng US, partikular ang California, ang nangunguna sa listahan.

Sanhi ng Kakulangan sa Pabahay

Maraming salik ang nagdudulot ng kasalukuyang kakulangan sa pabahay. Una, ang mga pagkaantala at kakulangan na dulot ng pandemya ay nagresulta sa nasirang mga supply chain. Ang mga nasirang kadena ay nagdudulot ng implasyon, na nagbunga ng mas mataas na presyo sa lahat ng aspeto at nag-udyok sa mas maraming arkitekto na maghanap ng mga makabagong solusyon, kabilang ang additive manufacturing.

3D Printing para Maibsan ang Kakulangan sa Pabahay

Isang larangan ng konstruksyon na nagpakita ng pangako ay ang 3D printing. Ilang proyekto ang isinasagawa na nagpapakita kung paano makatutulong ang teknolohiyang ito na bawasan ang gastos, mapabuti ang accessibility, at itaas ang sangkatauhan sa bagong antas. Ang konsepto ng mga 3D-printed na bahay ay umiiral na mula nang pumasok ang mga aparatong ito sa merkado. Gayunpaman, hindi ito naging posible hanggang sa kamakailang pag-unlad sa agham ng materyales at teknolohiya ng 3D printing.

Pinagmulan – Hassell at Imigo

Sa kasalukuyan, ilang pamamaraan ang ginagamit upang mag-print ng mga 3D na bahay. Ang pinaka-karaniwang gamit ay ang madaling makuhang kongkreto. Ang kongkreto ay espesyal na hinahalo upang payagan itong ilabas mula sa malalaking nozzle. Ang mga yunit na ito ay gumagana tulad ng maliliit na 3D printer ngunit sa sukat ng bahay. Maingat nilang inilalagay ang kongkreto upang bumuo ng mga pader.

Ang bentahe ng mga 3D-printed na tahanang ito ay gumagamit sila ng magagamit at matibay na kongkreto. Ngayon, may ilang sistema na nagpi-print gamit ang mga tiyak na pattern na nagpapahintulot ng pagdaragdag ng bentilasyon o insulasyon, na lalo pang nagpapababa ng gastos sa konstruksyon at nagbubukas ng pintuan para sa malawakang pag-aampon.

Mga Multi-Patong na 3D Printed na Ari-arian

Ang Project Milestone ay natatangi sa mga opsyon ng concrete 3D building sa maraming kadahilanan. Una, ito ang unang matagumpay na lumikha ng maaasahan at madaling magamit na multi-patong na pamamaraan sa 3D printing ng mga gusali. Ang mga inhinyero ng Project Milestone ay nag-develop ng proseso kung saan ang isang halo na kahawig ng semento ay ini-extrude mula sa nozzle ng printer hanggang sa mabuo ang isang nakatakdang hugis.
Ang mga hugis na ito ay ini-print sa site ng konstruksyon at binubuo ng mga manggagawa. Ang pamamaraang ito ay nagpapababa ng gastos sa pagsisimula, dahil ang pasilidad ng pagpi-print ay maaaring epektibong magbigay ng mga print sa malawak na rehiyon. Ang kasalukuyang mga plano ng Project Milestone ay kinabibilangan ng opsyon na 3-patong na may 1,370 sq ft at isang 2-patong na may 1,230 sq ft.

Ang Earth Printing ay Tinutulungan ang Kakulangan sa Pabahay

Ang Earthprining ay isa pang sektor ng merkado ng 3D-printed na mga tahanan na dapat pag-aralan. Ang pamamaraang ito ay nagdadala ng bagong baluktot sa pinakamatandang paraan ng pagtatayo ng tao: paggamit ng lupa. Ang iyong mga ninuno noong panahon ng prehistoriko ay nagtatayo gamit ang materyal na ito, at kahanga-hanga, ang ilan sa kanilang mga gawa ay nananatiling bahagyang buo hanggang ngayon.
Noong 2018, nagpasya ang mga inhinyero na pagsamahin ang 3D printing sa soil ramming. Ang pamamaraang ito ng paggawa ng materyal pang-konstruksyon ay nagkokompak ng lupa sa mga brick na maaaring magamit sa iba’t ibang proyekto ng konstruksyon. Pagsapit ng 2021, natapos ng TECLA ang kanilang unang 3D-printed na bahay na gawa sa lupa sa Ravenna, Italy. Ang proyekto ay nag-ram ng lupa upang makagawa ng mga pader na may kasamang integrated na suporta.

Pag-unlad ng Earth Printing

Kamakailan, ang mga pag-unlad sa sektor ng Earth 3D printing ay kinabibilangan ng paggamit ng masalimuot na mga hugis at disenyo na nagpapahintulot ng bentilasyon at liwanag na makapasok sa mga gusali. Ang pinakabagong pamamaraan ng earth printing ay nagsasangkot ng paglalagay ng wire mesh sa pagitan ng mga layer kapag kinukompak, na nagbibigay ng magkakaugnay na suporta. Ang pamamaraang ito ay nag-iintegrate ng 30% na halo ng luwad, na nagsisilbing natural na bonding agent kapag kinukompak at pinapatuyo.

Hope Village

Hope Village ay isang pangunahing halimbawa kung paano maaaring mapabuti ng 3D-printed na mga tahanan ang buhay ng lahat. Ang proyektong ito, na matatagpuan sa Tanzania, ay naglalayong magbigay ng tirahan sa mga batang nangangailangan gamit ang mga pamamaraan ng konstruksyon na batay sa lupa. Ayon sa mga developer ng proyekto, ang site ay magiging tahanan ng 480 na batang babae na may edad 3 hanggang 18.

50 na gusali

Ang Hope Village ay higit pa sa isang pasilidad pang-pabahay. Mag-aalok din ito ng edukasyon, pagsasanay sa kasanayan, libangan, at mga pasilidad sa pagsasaka bilang bahagi ng mga estratehiya ng koponan upang matulungan ang mga kababaihan na ito na magtagumpay. Mayroon ding pangangalaga sa bata sa mga +50 na gusaling nakatakdang i-print. Kapansin-pansin, isasama ng koponan ang mga bahagi ng TECLA 3D printing project kabilang ang Crane WASP printing System.

Crane WASP

Ang Crane WASP (World's Advanced Saving Project) ay isang napakalaking 3D printer na gumagamit ng rigging upang magkaroon ng mobilidad sa mas malalaking lugar, na ginagawang perpekto ito para sa konstruksyon ng mga gusali. Kapansin-pansin, nakuha ng WASP ang pangalan nito mula sa mason wasp, na kilala sa paggawa ng mga istruktura gamit ang putik.

Minsan tinatawag ang WASP printer na infinity 3D printer dahil sa kakayahan nitong lumikha ng mga tahanan sa halagang maliit lamang kumpara sa tradisyunal na mga pamamaraan. Nakapagtabang na ang WASP sa pagtatayo ng mga tahanan sa Columbia, na isa sa pinakamalalang krisis sa pabahay sa Timog Amerika. Sa hinaharap, maaaring maging karaniwan sa buong mundo ang mga sistemang tulad ng WASP.

Malaking Community Center

Sa gitna ng Hope Village ay itatayo ang isang 3D-printed na gusali na magpapakita ng pinakabagong pag-unlad sa teknolohiya. Ang community center ay magsisilbing maraming tungkulin sa komunidad kabilang ang pagiging paaralan sa araw at kantina. Magbibigay din ito ng ligtas na lugar para sa mga kaganapan ng komunidad.

Kagiliw-giliw, ang mga pader ng Hope Village ay hindi nagsisilbing load-bearing. Dahil dito, ang bubong ay ikokonekta sa mga suporta ng kahoy, na lahat ay kukunin mula sa lokal na mapagkukunan. Sa huli, isang patong ng sheet metal ang magpapatibay ng proteksyon laban sa ulan at araw. Ang community center ay nakatakdang simulan ang konstruksyon sa unang bahagi ng 2025.

Mga Benepisyo ng 3D Printed na Konstruksyon para Matulungan ang Kakulangan sa Pabahay

Maraming dahilan kung bakit itinutulak ang pagdadala ng mga 3D-printed na tahanan sa merkado. Ang mga yunit na ito ay maaaring gawin sa mas mababang presyo at maaaring gumamit ng mga lokal na materyales sa pagtatayo. Ang WASP 3D printer ay maaaring lumikha ng isang tahanan sa halagang kasing baba ng $1000. Bukod pa rito, mabilis nitong napoproduce ang tirahang ito at may tibay na katumbas ng mga istruktura ng kongkreto.

Mas Madaling Maabot

Ang accessibility ay isa pang dahilan kung bakit makakakita ng malaking paglago ang mga 3D housing project sa hinaharap. Mas madali para sa isang tagapagtayo na magpakilala ng 3D printer na gumagamit ng lokal na mga mapagkukunan upang lumikha ng mga komunidad kaysa mag-import ng mga materyales sa pagtatayo, manggagawa, at iba pa. Ang estratehiyang ito ay magpapahintulot sa mga komunidad na mapabuti at lumawak upang matugunan ang pangangailangan ng kanilang populasyon.

Mas Murang Tahanan ay Nakakatulong na Bawasan ang Krisis sa Pabahay

Mas mura nang malaki ang pag-3D print ng mga tahanan kumpara sa pagtatayo gamit ang kasalukuyang mga pamamaraan. Kapag nag-automate ka ng proseso, tinatanggal mo ang karamihan sa overhead. Ang mga 3D-printed na tahanan ay hindi nangangailangan ng mga koponan ng mga eksperto sa konstruksyon. Dahil dito, mas mura silang itayo. Bukod pa rito, ang printer ay hindi kailangang magpahinga para sa tanghalian o matulog, na nagdadagdag sa dami ng mga gusaling maaaring gawin bawat buwan.

Suportang Hinaharap upang Bawasan ang Kakulangan sa Pabahay

Isa sa pinakamalaking benepisyo ng paggamit ng mga 3D printer upang palawakin ang mga komunidad ay ang kakayahang magpalawak ng mga komunidad. Isipin na ang iyong kapitbahayan ay may 3D printer na maaaring gumawa ng mga bagong gusali tuwing kailangan ito ng komunidad. Ang layunin ng marami sa mga proyektong pabahay na ito ay turuan ang mga lokal kung paano gamitin ang printer upang ang komunidad ay makapagpatayo ng mga gusali sa hinaharap at mapabuti ang buhay ng lahat.

Masalimuot na Disenyo

Isa pang malaking benepisyo na inaalok ng mga 3D printer sa sektor ng konstruksyon ay ang kakayahang lumikha ng masalimuot na mga disenyo at palawakin ang arkitektura na ginagamit sa mga gusali ngayon. May mga bagong disenyo ng pader na nakakatipid sa gastos sa pag-init at paglamig. Ang mga porous na pader para sa mainit na kapaligiran ay pangunahing halimbawa kung paano ang pagtatayo ayon sa lokasyon ay nagdaragdag ng halaga sa isang ari-arian.

Hinaharap ng mga 3D Printed na Tahanan

Ang hinaharap ng 3D printing sa sektor ng konstruksyon ay maliwanag. Sa kasalukuyan, ang mga opsyon ng 3D printing ay ang perpektong solusyon sa matagal nang mga problema sa industriya ng konstruksyon. Gayundin, maaaring magamit ang 3D printing para mag-print ng mga bahay sa ibang kapaligiran labas ng Earth. Ang 3D printing sa kalawakan ay hindi madaling gawain. Karamihan sa mga 3D printer ay umaasa sa gravity upang ang kanilang mga materyales ay makapuwesto ng maayos. Ang pag-alis ng gravity ay nangangahulugang kailangan ng bagong pamamaraan ng 3D printing upang matiyak na ang mga materyales ay maayos na mag-settle at ang aparato ay gumana ayon sa plano.

Kapansin-pansin, ang NASA ay nakatuon sa paggamit ng mga 3D printer upang tulungan ang mga astronaut sa pagkolonisa ng iba pang mga planeta at ng buwan. Noong 2019, naglunsad ang NASA ng isang hamon sa 3D printing habitat. Noong 2022, binigyan nila ng kontratang $57.2M ang Austin-based construction company na ICON upang palawakin ang kanilang mga 3D printed na habitat.

Noong Oktubre 2022, ipinakita ng Icon ang kanilang mga pagsisikap sa Johnson Space Center ng NASA sa Houston, Texas. Kasama sa kanilang demonstrasyon ang isang 3D-printed na habitat na dinisenyo para magamit sa Mars. Ipinakita rin nito ang ilang teknolohiya ng lunar 3D printing na maaaring makatulong balang araw sa pagkolonisa ng kapitbahay ng Earth.

Isang Kumpanya ng 3D Printing na Kumakalat sa Merkado

Ang sektor ng 3D printing ay isang mabilis na lumalagong merkado na patuloy na lumalawak. Ang mga aparatong ito ay mas popular kaysa dati at lumawak sa kanilang kakayahan at disenyo. Bukod pa rito, ang mga sumusuportang software at hardware na kumpanya ay nakaranas ng paglago sa kita.

AutoDesk

Ang Autodesk (ADSK ) ay isang tagapagbigay ng software na nag-aalok ng mga solusyon sa malawak na hanay ng mga industriya. Ang modeling software ng kumpanya ay ginagamit sa mga pamilihan ng arkitektura at inhinyeriya. Nagsilbi rin ito ng mahalagang papel sa maraming proyekto ng konstruksyon. Ang Autodesk ay ginagamit din sa mga sektor ng libangan at edukasyon, na nagdaragdag sa pangkalahatang positibong reputasyon nito.

ADSK Tsart ng Presyo

Ang Autodesk ay pumasok sa merkado noong 1982 at itinatag ng isang grupo ng mga programmer na pinamumunuan ni John Walker. Nakilala ito sa unang paglabas ng software na AutoCAD. Ito ang unang CAD software na tumakbo sa isang PC at nanatiling pamantayan ng industriya sa loob ng mga dekada.

Ang stock ng ADSK ay nakaranas ng ilang pag-urong dahil sa mga ulat ng insider trading at pangkalahatang pagbaba ng presyo ng mga tech stock sa nakaraang ilang linggo. Gayunpaman, itinuturing ito ng maraming analyst bilang isang matibay na “hold” dahil ang posisyon nito at ang pag-pivot patungo sa mga AI-powered na sistema ay maaaring magpahiwatig ng potensyal na paglago sa hinaharap.

Mga Hadlang sa Pagsasakatuparan ng mga Pamamaraan ng 3D Printing sa Konstruksyon

May ilang mga hadlang pa rin sa malawakang pag-aampon ng mga 3D-printed na pamamaraan sa konstruksyon. Una, wala pang pangmatagalang datos tungkol sa kanilang tibay. Alam ng mga tao na ang pinakialam na lupa o kongkreto ay maaaring tumagal nang matagal, ngunit kung paano pinagsasama ang mga materyales na ito ay may malaking epekto sa kanilang tibay. Hanggang sa magkaroon ng pangmatagalang datos na sumusuporta sa katatagan ng mga tahanang ito, magiging mahirap makuha ang suporta ng mga mamumuhunan.

Mga Alalahanin sa Regulasyon

Isa pang alalahanin na binanggit ng ilan ay halos imposibleng makasabay sa mga lisensya at mga hakbang sa kaligtasan na umiiral ngayon. Ipinapahayag nila na kinakailangan ang ganap na pagbabago ng mga kinakailangan sa kaligtasan upang maisama ang bagong pamamaraan ng konstruksyon. Dahil dito, maaaring magdulot ang prosesong ito ng karagdagang pagkaantala sa paggamit ng mga kasangkapang ito sa sektor ng konstruksyon.

Ang Kakulangan sa Pabahay ay Maaaring Ma-print Palayo

Kapag tinitingnan mo ang mga makabagong estratehiya na inangkop ng ilang arkitekto kamakailan, madaling maisip ang isang hinaharap kung saan ang mga 3D printer ay tumutulong na mapagaan ang kakulangan sa pabahay kapag kinakailangan. Ang mga aparatong ito ay patuloy na gagaling habang umuunlad ang agham ng materyales, at sa mga darating na taon, malamang na ang iyong tahanan ay i-print na sa halip na itayo.

Alamin ang iba pang mga kawili-wiling proyekto sa additive manufacturing ngayon.