Jak druk 3D zrewolucjonizuje budownictwo mieszkaniowe?

Jest mało prawdopodobne, aby druk 3D wniósł jakąkolwiek poważną innowację do budowy domów.

Co najważniejsze, istnieje wiele złożonych problemów związanych z faktem, że beton twardnieje powoli, ale najlepiej jest umieścić to wszystko na raz, aby uzyskać najlepsze wiązanie. Oznacza to, że istnieje staranne wyważenie między zbyt szybkim i zbyt wolnym drukowaniem, a także istnieje granica tego, jak wysoko możesz się posunąć, zanim wszystko zacznie się zawalać:

Dopóki beton nie zostanie utwardzony, nie jest bardzo wytrzymały - ale aby uzyskać najlepszą wytrzymałość, musisz dodawać warstwy szybciej, niż beton nabiera wytrzymałości. Im wyższy wydruk, tym większy nacisk na dolną część wydruku i tym większe ryzyko, że coś się zawali. Niektórzy ludzie obeszli to ograniczenie za pomocą zwężających się, pofałdowanych ścian:

Ale zwężanie ścian budynku nie jest zdecydowanie pożądanym rozwiązaniem, a obecnie granica wysokości, z którą się stykamy, dotyczy jednego piętra. Ile wielopiętrowych struktur drukowanych wykonuje się za pomocą konstrukcji odchylanej, w której sekcja jest drukowana na płasko, a następnie podnoszona na miejsce za pomocą dźwigu:

Istnieją również podstawowe problemy z użytym materiałem. Jeśli użyjesz żwiru w swoim betonie, który jest zbyt duży, wówczas czynność wytłaczania go w konsystencji żelu przez stosunkowo małą dyszę powoduje nierównomierne rozprowadzenie żwiru. Wydrukowane próbki betonu ze żwirem mają znacznie mniejszą wytrzymałość i trwałość niż ten sam materiał wlany do szalunku.

Większość firm radzi sobie z problemami „nierównomiernego sortowania”, nie używając w ogóle skały – tylko piasku – co sprawia, że ​​beton ma właściwości materiałowe bliższe zaprawie niż zwykły beton. Robią to również dlatego, że bardzo trudno jest zbudować drukarkę, która może pompować duże kamienie przez dyszę bez pękania. Jednak te preparaty są bardzo podatne na pękanie skurczowe i wysokie naprężenia wewnętrzne po utwardzeniu:

Betonowe domy wydrukowane w 3D są dość ciężkie, a ponieważ beton wydrukowany w 3D nie jest tak wytrzymały jak zwykły beton i ma tendencję do powstawania mikropęknięć, jest prawdopodobnie bardziej podatny na poważne pęknięcia spowodowane osiadaniem fundamentów i wietrzeniem w wyniku cykli zamrażania i rozmrażania. Jeśli ktoś planuje kupić drukarnię 3D, będzie to wymagało specjalistycznej konserwacji, a obecnie technologia jest *tak* eksperymentalna, że ​​nie jesteśmy do końca pewni, jak to może wyglądać ani jak poważny problem będzie Być.

Krótko mówiąc, obudowy do druku 3D to branża pełna odpowiedzi na pytania „tak, ale”. Ogólnie rzecz biorąc, jest to znacznie mniej obiecująca technologia niż znormalizowane, prefabrykowane systemy konstrukcyjne, które zamieniają budowanie domu w większy zestaw Lego. W Stanach Zjednoczonych prefabrykowane ramy ścienne i więźby dachowe są już bardzo popularne:

W krajach, w których konstrukcje betonowe są bardziej powszechne, izolowane formy betonowe są bardzo obiecujące, zwłaszcza gdy zostały opracowane w bardziej dopracowany system:

Druk 3D naprawdę wyróżnia się wtedy, gdy nie próbuje konkurować z systemami uprzemysłowionymi. Oznacza to, że najlepiej nadaje się do konstrukcji odkrywczych lub awangardowych, w sytuacjach, w których nie można dokładnie polegać na dostawie prefabrykowanych części, które można połączyć w kompletny dom.

Chociaż moglibyśmy budować bazy na Księżycu lub Marsie za pomocą druku 3D, oczekiwanie, że za 20 lat będziesz mieszkać w domu wydrukowanym w 3D, jest trochę… nierealne.