۲۵ پروژه مهم تا سال ۲۰۲۰ در حوزه خانه‌سازی با پرینت سه بعدی

۲۵ پروژه مهم تا سال ۲۰۲۰ در حوزه خانه‌سازی با پرینت سه بعدی

 

 

در طول پنج سال گذشته، سازه‌های بی‌نظیر فراوانی با فناوری سه بعدی ساخته شده‌اند که از جمله آن‌ها، خانه‌ها، کلبه‌های کوچک، دفترهای کار، پل‌ها، بناهای عظیم، پناهگاه‌ها و مواردی از این قبیل است. با رشد ساختمان‌سازی سه بعدی ممکن است فرآیندهای ساخت و ساز سنتی کنار گذاشته شوند. برای مثال، با استفاده از پرینت سه بعدی می‌توان برای قربانیان بلایای طبیعی تنها در مدت چند روز یک پناهگاه آماده کرد.

اما سرعت بالای ساخت تنها مزیت پرینت سه بعدی نیست. هزینه ساخت و ساز ساختمان‌های صنعتی عظیم با این روش تا حدی پایین می‌آید و علاوه بر این، تعداد کارگرانی که باید در محوطه کارگاهی مشغول باشند کم‌تر می‌شود. همچنین، ساختمان‌سازی سه بعدی بیشتر از سایر روش‌های سنتی با محیط زیست سازگاری دارد زیرا موادی که برای پرینت سه بعدی خانه‌ها استفاده می‌شوند شامل بتن، پلاستیک، و ضایعات طبیعی حاصل از زنجیره تولید برنج است. بهتر اینکه فناوری پرینت سه بعدی می‌تواند شکل‌های پیچیده‌ای خلق کند که با روش‌های معمول هزینه‌بر یا غیرممکن است. ناسا تا کنون اعلام کرده است که قصد دارد از پرینت سه بعدی برای ساخت یک سری کلونی در کره مریخ استفاده کند.

پروژه‌های متنوعی در حوزه ساخت و ساز سه بعدی تعریف می‌شوند، از این رو، در این گفتار تنها به خانه‌ها نمی‌پردازیم؛ بلکه قصد داریم سازه‌های مهمی را که با پرینت سه بعدی ساخته شده‌اند بررسی کنیم و از جدیدترین آن‌ها شروع خواهیم کرد. البته که تصور می‌شود سازه‌های پرینتی بسیاری در سراسر دنیا وجود داشته باشند، بنابراین، در اینجا ما تنها به چند نمونه از آن‌ها می‌پردازیم.

ساخت و ساز زنده

شاید بتوان این خانه را بزرگ‌ترین نوآوری سال‌های اخیر دانست و جالب آنجاست که کسی در آن زندگی نمی‌کند! در حقیقت این خانه وسط گردهمایی برنامه بین‌المللی معماران ساخته شد. چه روشی بهتر از ساخت و ساز زنده در مقابل چشمان سرآمدان صنعت می‌تواند توانایی‌هایی فناوری پرینت سه‌بعدی را به نمایش بگذارد؟ و خب این فناوری به طرز شگفت‌انگیزی هم جلو رفته است.

همچنین، اجرای این پروژه با رونمایی از پرینتر سه بعدی ساختمان‌سازی شرکت Black Buffalo همراه بود که به ادعای آن‌ها هزینه مواد را تا ۷۰% و هزینه نیروی کار را تا ۸۰% کاهش می‌دهد. اگر علاقه دارید به این پروژه بلندپروازانه نگاهی بیندازید، می‌توانید ویدیوهای پرینت IBS را در یوتیوب تماشا کنید.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۹۳ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۲۲
• مکان: ایالات متحده، فلوریدا
• سازنده: Black Buffalo

بزرگ‌ترین محله مسکونی

Icon از احداث ۱۰۰ خانه در شهر آستین، پایتخت ایالت تگزاس خبر داد. Icon قصد دارد در سال ۲۰۲۲ به همراه Lennar که یکی از شرکت‌های بزرگ خانه‌سازی است، تحولی عظیم در توسعه ساخت مسکن پدید آورد.

در این پروژه از سیستم جدید ساخت و ساز شرکت Icon به نام Vulcan construction system استفاده خواهد شد؛ این سیستم می‌تواند ساختمان‌هایی تا ۳,۰۰۰ فیت مربع را با سرعت بالا بسازد. خانه‌هایی که Icon با این روش تولید می‌کند سرسخت و مقاوم هستند و مصرف انرژی بهینه‌ای دارند، و به علاوه، بر اساس استاندارد بین‌المللی ساختمان (IBC) ساخته می‌شوند.

در فستیوال موسیقی SXSW سال ۲۰۲۲ نیز Icon اعلام کرد که برای پروژه قبلی خود به نام House Zero یک تور به همراه راهنما برگزار خواهد کرد. پروژه House Zero از معماری خاصی برخوردار است؛ تمام‌کاری فوق‌العاده‌ای روی این خانه اجرا شده و بهترین لوازم خانگی بازار در آن دیده می‌شوند. خبر این پروژه نیز در رسانه‌ها بازتاب شد، زیرا یکی از اولین خانه‌هایی است که با پرینت سه بعدی ساخته شده است و توانسته نظر خریداران تجملاتی را به خود جلب کند. شرکای این پروژه باور دارند که پرینت سه بعدی خانه‌ها باید در سطوح متوسط و بالا انجام شود تا این فناوری در مسیر درست خود قرار بگیرد.

• پروژه: ساخت ۱۰۰ خانه
• زمان: سال ۲۰۲۲
• مکان: ایالات متحده، تگزاس، آستین
• سازنده: Icon و Lennar

 

اسکان بشریت (نام سازمان Habitat for Humanity)

سازمان Habitat for Humanity در کریسمس سال ۲۰۲۱ اولین خانه پرینت سه بعدی خود را هدیه داد تا برای سکونت آماده گردد. آن‌ها برای پرینت این خانه بتنی یک طبقه با شرکت پرینت سه بعدی Alquist همکاری داشتند.

خرید این خانه به خانواده‌های کم‌درآمدی که به صورت داوطلبانه با سازمان همکاری می‌کردند پیشنهاد شد؛ این موضوع نشان می‌دهد پرینت سه بعدی تا چه اندازه می‌تواند مقرون به صرفه باشد. از طرف دیگر، این پروژه آزمونی برای Alquist بود تا با اثبات توانایی‌های خود بتواند برنامه‌های پروژه بزرگ ویرجینیا رو به جلو پیش ببرد.

جالب است بدانید که این خانه دو خوابه تنها در ۱۲ ساعت پرینت شد. سازمان Habitat for Humanity امیدوار است این پروژه از آینده‌ای نوید بدهد که در آن امکان ساخت خانه‌های ارزان با سرعت بالا به وجود بیاید.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۱۱۱ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۲۱
• مکان: ویرجینیا
• سازنده: Alquist

 

در لیست فروش

شرکت SQ4D اعلام کرد که یک خانه در ریورهد نیویورک را به فروش می‌رساند و پس از آن در تیتر خبرها قرار گرفت؛ زیرا این اولین خانه در ایالات متحده است که با پرینت سه بعدی ساخته شده و مجوز فروش دریافت کرده است.

اکنون، بسیاری از معماران از خانه‌های پرینت سه بعدی به خوبی تعریف می‌کنند، از این رو، SQ4D نیز روی این موضوع سرمایه‌گذاری کرد و این خانه را با نصف قیمت دیگر خانه‌های منطقه در فهرست فروش قرار داد. شرکت SQ4D با این کار نشان داد آنچه که از مزایای ساخت و ساز با پرینت سه بعدی گفته می‌شود، درست است.

مساحت زیربنای این خانه ۱,۵۰۰ فیت مربع است که سه اتاق خواب و دو سرویس بهداشتی در آن قرار دارد. همه ملک آن نیز به یک چهارم هکتار می‌رسد که یک پارکینگ ۷۵۰ فیت مربعی با ظرفیت دو ماشین دارد. جالب است که خانه‌ای با همه این امکانات با نصف قیمت بازار به فروش می‌رسد! زیرا دستگاه‌های SQ4D آرام و بی‌سروصدا کار می‌کنند و می‌توانند تمام مدت شب را پرینت کنند. پرینت این خانه نیز تنها ۴۸ ساعت زمان برد و برای پایش دستگاه به ۳ نفر بیشتر نیاز نداشت.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۱۴۰ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۲۱
• مکان: ایالات متحده، نیویورک
• سازنده: SQ4D

 

ساختمان آپارتمانی

یکی دیگر از اولین‌هایی که می‌خواهیم به آن بپردازیم، این ساختمان آپارتمانی ساخت شرکت Peri است که به احتمال زیاد بزرگ‌ترین آپارتمان پرینت سه بعدی جهان باشد. اما چقدر بزرگ؟ این ساختمان یک آپارتمان سه طبقه است و هر طبقه آن چند واحد مسکونی دارد. این در حالی است که بیشتر خانه‌های پرینت سه بعدی تنها یک طبقه دارند. برای ساخت بلندترین ساختمان مسکونی پرینت سه بعدی، از پرینتر سه بعدی COBOD استفاده شد.

کل این پروژه در خود محوطه کارگاهی پرینت شد که در کشور آلمان واقع شده است. به این معنی که برخلاف پروژه‌های مشابه، هیچ قطعه جداگانه‌ای برای آن‌ها ارسال نشد. این امر نه تنها هزینه‌ها را کاهش می‌دهد، بلکه با حذف حمل و نقل، این پروژه را به یک پروژه دوستدار محیط زیست و پایدار تبدیل می‌کند. اولین ساکنان این آپارتمان از اوت سال ۲۰۲۱ می‌توانستند به واحدهای خود نقل مکان کنند.

• پروژه: بنای یک ساختمان آپارتمانی سه طبقه
• زمان: سال ۲۰۲۱
• مکان: آلمان، واینهورن
• سازنده: Peri و COBOD

 

اقامتگاه تمام وقت

خبرهای سال ۲۰۲۱ از یک زوج هلندی حکایت داشت که برای زندگی به یک خانه پرینت سه بعدی نقل مکان کردند. این زوج بازنشسته از آمستردام، اولین خانواده‌ای بودند که اقامت دائم در یک خانه پرینتی را برگزیدند و از آن وقت تا به حال شور و اشتیاق فراوانی از خود نشان داده‌اند.

شاید خانه آن‌ها اولین خانه پرینت سه بعدی نباشد، اما در کل اروپا این اولین خانه‌ای است که دیوارهای باربر آن با پرینت سه بعدی ساخته شد و مجوز فروش دریافت کرد. در حقیقت، این نخستین بار بود که افراد برای زندگی در یک خانه پرینت سه بعدی اجاره بها پرداخت کردند.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۹۴ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۲۱
• مکان: هلند، آیندهوون
• سازنده: Weber Benelux

 

خانه فیبوناچی

اگر شیفته خانه‌های پرینت سه بعدی هستید، شانس به شما رو کرده است چرا که می‌توانید آخر هفته خود را در یکی از این خانه‌ها سپری کنید. در سال ۲۰۲۱، شرکت ساخت افزایشی Twent با همکاری World House از یک خانه در استان بریتیش کلمبیای کانادا رونمایی کردند که در سال ۲۰۲۰ پرینت شده بود؛ آن‌ها این خانه را در فهرست رزرو Airbnb قرار دادند و با استقبال فراوانی رو به رو شدند، به طوری که در یک آن، همه روزهای اقامت رزرو شد.

این ساختمان اقامتی، خانه فیبوناچی نام دارد زیرا معماری منحصربه‌فرد آن به شکل یک مارپیچ است که از دنباله ریاضی فیبوناچی الهام گرفته شده است. سازندگان با طراحی معماری خاص این خانه قصد داشتند نشان بدهند آنچه که در ساخت و ساز سنتی قابل اجرا نبود، با پرینت سه بعدی ممکن شد. این پروژه ثابت می‌کند که مزیت‌های خانه‌های پرینت سه بعدی تنها به هزینه و سرعت محدود نمی‌شود، حتی اگر بیشتر به آن‌ها پرداخته می‌شود.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۲۸ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۲۰
• مکان: کانادا، بریتیش کلمبیا
• سازنده: ساخت افزایشی Twent

 

برای اولین بار در هند

شرکت Tvasta، بعد از آنکه در سال ۲۰۱۸ اولین سازه پرینت سه بعدی خود را معرفی کرد، بار دیگر در سال ۲۰۲۰، از اولین خانه پرینت سه بعدی هند رونمایی کرد. اما این بار حرف از پروژه‌های ساخت مسکن برای افراد کم‌درآمد به میان نیست. این خانه به گونه‌ای طراحی شده است که مناسب بازار مشاورین املاک خواهد بود؛ برای مثال، یک فواره آبی در حیاط اصلی آن قرار گرفته است.

فرآیند پرینت خانه ۲۱ روز زمان برد که از بقیه موارد این فهرست اندک زمان بیشتری برده است، به این خاطر که روی جنبه‌های تجملاتی آن کار شد تا در بازار مسکن از بقیه موارد متمایز شود. با این حال اما، این خانه تنها با ۲۰% از هزینه‌های ساخت و ساز سنتی ساخته شد. نظر به اختلاف فاحش هزینه‌ها در هند با آمریکای شمالی یا اروپا نشان می‌دهد که پرینت سه بعدی می‌تواند تحول بزرگی در حرفه ساخت و ساز خلق کند.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۵۶ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۲۰
• مکان: هند، چنای
• سازنده: Tvasta

 

خانه شناور

اولین خانه پرینت سه بعدی جهموری چک نیز به صورت شناور ساخته شد. مایکل ترپاک با همکاری معماران Scoolpt این خانه را طراحی کرد و آن را پرووک (Prvok) نامید.

دیوارهای خانه با پرینت سه بعدی ساخته شده‌اند و یک بام سبز و پایدار روی آن‌ها قرار گرفته است، به طوری که بام دارای یک سیستم بازیابی آب است. پرووک سه اتاق دارد که شامل اتاق خواب، سرویس بهداشتی و آشپزخانه می‌شوند. فرآیند پرینت تنها ۴۸ ساعت زمان برد و گفته می‌شود که استحکام سازه آن حداقل سه برابر بیشتر از دیوارهای بتنی معمولی است. شرکت سازنده ادعا می‌کند که این خانه قادر است تا ۱۰۰ سال دوام بیاورد.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۴۳ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۲۰
• مکان: جمهوری چک، چسکه بودیوویتسه
• سازندگان: مایکل ترپاک و Scoolpt

 

خانه‌سازی برای افراد بی‌خانمان

پیش از این نیز به شرکت Icon و همکاری آن با Lennar برای عمران ۱۰۰ خانه اشاره کرده بودیم. اکنون برای بار دیگر به سراغ Icon می‌رویم. این بار پروژه آن‌ها شامل ساخت خانه‌هایی به مساحت ۴۰۰ فوت مربع برای افراد بی‌خانمان شهر آستین، واقع در ایالت تگزاس می‌شود.

در این پروژه شش خانه پرینت سه بعدی با همکاری معماری Logan ساخته شدند. هر ساختمان دارای یک آشپزخانه کامل، اتاق نشیمن، اتاق خواب یک نفره و سرویس بهداشتی است. قرار بر این است که ساخت این خانه‌ها برای شرکت خدمات مالی Community First ادامه داشته باشد تا مسکن دائمی افراد نیازمند باشند.

• پروژه: ساخت خانه‌هایی به مساحت ۳۸ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۲۰
• مکان: ایالات متحده، تگزاس، آستین
• سازنده: Icon و Logan Architecture

 

خانه DFAB

خانه DFAB یک شاهکار مهندسی است که طراحی و ساخت آن به صورت دیجیتالی انجام شد. ایده اصلی این پروژه در حقیقت زاییده فکر پروفسورهای دانشگاه ETH Zurich است. بدین ترتیب، در فوریه سال ۲۰۱۹ با همکاری شرکت‌های صنعتی کار پروژه آغاز شد و این خانه با کمک چندین ربات و پرینتر سه بعدی ساخته شد.

پی‌ریزی خانه مانند ساختمان NEST EMPA انجام شده است. هدف از انجام این پروژه، آزمایش فناوری‌های جدید ساخت و ساز و همچنین انرژی، در شرایط واقعی بوده است.

در فرآیند ساخت خانه DFAB، از روش‌های دیجیتال مختلفی استفاده شد که پرینت سه بعدی برای ساخت سقف دال بتنی به کار رفت. با یک پرینتر سه بعدی بایندر جت، قالب‌های سازه‌ها تولید و سپس با بتن ریخته‌گری شدند که نتیجه آن یک ساختار بسیار سبک بود. سقف این خانه ۸۰ متری تنها ۲۰ میلی‌متر ضخامت دارد و نسبت به موارد مشابه، ۵۰% کاهش وزن داشته است.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۲۰۰ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۱۹
• مکان: سوئیس، دوبندروف
• سازنده: دانشگاه ETH Zurich

 

خانه‌ای برای همه اعضای خانواده

شرکت SQ4D با ساخت یک خانه به مساحت ۱,۹۰۰ فوت مربع نشان داد که خانه‌های پرینت سه بعدی همیشه هم کوچک نیستند. در آن زمان آن‌ها مدعی شدند که این خانه بزرگ‌ترین خانه‌ای است که با پرینت سه بعدی ساخته شده است و بدین ترتیب رکورد دیگری از آن خود کردند. فرآیند پرینت ۴۸ ساعت زمان برد که در ۸ روز انجام شد و تنها سه نفر برای نظارت در محوطه کارگاهی حضور داشتند.

ساخت این خانه تنها با فناوری ARCS ممکن بود؛ ARCS یا «سیستم‌های رباتیک ساخت و ساز خود مختار»، فناوری توسعه یافته شرکت SQ4D است که در انتظار سند ثبت اختراع به سر می‌برد. به گفته شرکت، در این روش برای ساخت هر ۵۰۰ فوت مربع، ۱۰ گالن سوخت مصرف می‌شود که هزینه کلی ساخت و ساز را ۷۰% درصد کاهش می‌دهد و این خود بسیار چشمگیر است.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۱۷۵ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۱۹
• مکان: ایالات متحده، لانگ آیلند
• سازنده: SQ4D

برای اولین بار در آفریقا

برای بار دیگر در این فهرست به یک اولین می‌رسیم، اما این بار در قاره آفریقا. افتخار اولین خانه پرینت سه بعدی آفریقا در رقابت دهگانه خورشیدی سال ۲۰۱۹، نصیب شهر بنجریر مراکش شد. طرح این پروژه به دست استارتاپ اسپانیایی Be More 3D از دانشگاه پلی تکنیک والنسیا ریخته شد.

این خانه ۳۲ متری تنها در ۱۲ ساعت و با پرینتر بتنی BEM Pro 2 خود این شرکت ساخته شد. به گفته مدیر عامل آن، با بالا بردن سرعت پرینت می‌توان مدت زمان ساخت و ساز را به ۸ ساعت کاهش داد.

پرینت سه بعدی این خانه در مراکش پایان خوشی برای استارتاپ Be More 3D داشت چرا که توانستند جایزه بهترین نوآوری را از آن خود کنند.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۳۲ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۱۹
• مکان: مراکش، بنجریر
• سازنده: Be More 3D

 

داستان نو (نام خیریه New Story)

همانطور که گفته شده است، خانه‌سازی سنتی همیشه پاسخگوی جمعیت رو به رشد نیست. به همین خاطر، خیریه غیرانتفاعی New Story با همکاری استارتاپ رباتیک Icon که پیش‌تر هم به آن اشاره شد، مشغول خانه‌های ایمن و مقرون به صرفه برای جوامع ناتوان است. پرینتر سه بعدی بتن Vulcan ll این استارتاپ می‌تواند راه حلی باشد تا برای افرادی که در نیاز مبرم قرار دارند، خانه فراهم شود.

خیریه New Story همواره در کشورهایی مانند السالوادور، هائیتی و بولیوی به توسعه چنین پروژه‌هایی می‌پردازد، اما گفته می‌شود پروژه جدید آن‌ها در مکزیک اولین محله‌ای خواهد که همه آن با پرینت سه بعدی ساخته می‌شود.

گمان می‌رود در این پروژه بیش از ۵۰ خانه ساخته شود که اولین واحدها در اواخر سال ۲۰۱۹ کامل شدند. نقشه اولیه این خانه‌ها شامل دو اتاق خواب، یک سرویس بهداشتی، یک آشپزخانه و یک اتاق نشیمن است.

• پروژه: ساخت خانه به مساحت ۴۵ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۱۹
• مکان: مکزیک، تاباسکو
• سازندگان: New Story و Icon

خانه نیلوفر آبی

این پروژه یکی دیگر از آن‌هایی است که قابلیت پیاده‌سازی یک ایده را می‌آزماید. هدف در این پروژه، برقراری یک رابطه مسالمت‌آمیز میان فرآیند ساخت و طبیعت است. خانه نیلوفر آبی به دست دانشجویان دانشگاه واشنگتن واقع در سنت لوئیس طراحی و ساخته شد؛ آن‌ها این پروژه را برای مسابقه دهگانه خورشیدی ۲۰۱۸ چین که در دژو برگزار شد، به ثمر رساندند. تیم WashU تلاش کرد در طول فرآیند ساخت و ساز از انتشار گاز CO2 و هدر رفتن مواد بکاهد.

در فرآیند ساخت و ساز این پروژه، پرینت سه بعدی به طور مستقیم استفاده نشد. در حقیقت، قالب سطحی دیوارها با پرینت سه بعدی تولید و سپس درون آن‌ها بتن ریخته شد. از هر قالب می‌توان حداقل ۱۰۰ بار استفاده کرد، در صورتی که قالب‌های چوبی تنها برای دو بار قابل استفاده هستند.

طراحی خانه آبی همانند گردش خون انسان است، به گونه‌ای که سعی شده است تغییرپذیری و کارآمدی فضای خانه بیشتر شود. در فرهنگ چین، آشپزخانه مکانی برای گردهمایی جمع است و در هسته این خانه نیز آشپزخانه قرار گرفته که برگرفته از فرهنگ چینی است.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۶۰ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۱۸
• مکان: چین، دژو
• سازنده: دانشگاه واشنگتن واقع در سنت لوئیس

 

گایا

گایا حاصل تلاش‌های WASP، سازنده ایتالیایی پرینترهای سه بعدی، در زمینه ساخت خانه است. این ساختمان یکی از بخش‌های برجسته یک پروژه بزرگ به نام دهکده شامبالا است. انتظار می‌رود این دهکده اولین جامعه در جهان باشد که اهالی آن در خانه‌های پرینت سه بعدی زندگی می‌کنند.

برای ساخت این خانه، فناوری جرثقیل پرینت سه بعدی شرکت WASP به کار رفته است که از مواد طبیعی اطراف همان محل استفاده می‌کند. این شیوه ساخت با محیط زیست سازگاری دارد، زیرا از خاک خام و پسماند طبیعی به دست آمده از زنجیره تولید برنج استفاده می‌کند. از این نظر انتظار می‌رود که محصول نهایی متناسب با آب و هوای منطقه ساخته شود. ساخت خانه‌های ارزان قیمت به خودی خود یک رویکرد مطلوب است، از طرف دیگر، طراحی خانه‌ها به گونه‌ای است که در طول سال به سیستم گرمایشی و سرمایشی نیاز ندارند.

پروژه شامبالا تا به امروز ادامه دارد و تمرکز آن بر جنبه پایداری و کاهش هزینه‌های ساخت است.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۱۲ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۱۸
• مکان: ایتالیا، ماسا لمبارده
• سازنده: WASP

 

خانه Yhnova

دانشگاه نانت به همراه آزمایشگاه علمی دیجیتال نانت، پروژه خانه Yhnova را در بخشی از هفته طراحی نانت سال ۲۰۱۷ توسعه بخشیدند. این خانه با استفاده از فناوری Batiprint3D ساخته شد که خود دانشگاه نانت آن را به ثبت رسانده است. Batiprint3D علاوه بر پرینت سه بعدی، روش‌های سنتی ساخت و ساز را نیز شامل می‌شود.

پرینت سه بعدی این خانه ۹۵ متری ۵۴ ساعت طول کشید و بیش از ۴ ماه برای تمام‌کاری‌های داخلی و خارجی آن زمان صرف شد که درها، پنجره‌ها و سقف را شامل می‌شد. بنا به گفته معماران پروژه، همه این خانه از نظر حرارتی عایق‌بندی شده است و هوا را به صورت بهینه‌ای به گردش درمی‌آورد.

ساخت خانه Yhnova در سال ۲۰۱۷ پایان یافت، اما در سال ۲۰۱۸ که خانواده رمدانی به آن نقل مکان کردند، به یک خانه واقعی تبدیل شد. آن‌ها اولین افراد دنیا بودند که در یک ساختمان پرینت سه بعدی ساکن شدند و از آن زمان نیز در این خانه زندگی می‌کنند.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۹۵ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۱۷
• مکان: فرانسه، نانت
• سازندگان: دانشگاه نانت و آزمایشگاه علمی دیجیتال نانت (LS2N)

 

ساخت و ساز بر حسب نیاز

BOD که مخفف عبارت انگلیسی «ساخت و ساز بر حسب نیاز» است، نام اولین خانه پرینت سه بعدی اروپا است. این پروژه را یکی از زیرشاخه‌های دفتر ساخت و ساز ۳D Printhuset به نام COBOD طراحی کرد. COBOD با شرکت در پروژه «پرینت سه بعدی ساختمانی» دولت دانمارک، به توسعه این طرح پرداخت.

طراحی خانه به گونه‌ای است که مزایای پرینت سه بعدی را در هر دو زمینه معماری و اقتصادی نمایش می‌دهد. به جز درها و پنجره‌ها که بخش‌های مستقیم خانه هستند، همه اجزای دیگر آن به صورت یکپارچه ساخته شده‌اند. همچنین، معماران طرح با پرینت سه بعدی اندکی از پی‌ BOD، برای بار دیگر فنون ساختمان‌سازی سنتی را به چالش کشیدند. این پروژه به حدی موفق شد که COBOD برای توسعه نسل بعدی پرینترهای سه بعدی خود بودجه دریافت کرد.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۵۰ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۱۷
• مکان: دانمارک، کپنهاگ
• سازنده: COBOD

 

ویلای دو طبقه

این ویلای دو طبقه را یک شرکت چینی به نام HuaShang Tengda ساخته است. همه بخش‌های این ساختمان ۴۰۰ متری در خود محوطه کارگاهی پرینت شدند که تنها ۴۵ روز زمان برد. شرکت HuaShang Tengda ابتدا اسکلت ویلا را نصب کرد و سپس با استفاده از سیستم پرینت سه بعدی سفارشی خود، بتن را در سراسر سازه پرینت کرد.

برای ساخت دیوارهای ویلا ۲۰ تن بتن پایه C30 به کار رفته است. ضخامت هر دیوار به ۲۵۰ میلی‌متر می‌رسد و یک سازه فوق‌العاده بادوام به وجود می‌آورد. برآوردهای مربوط به تست زمین لرزه ویلا نشان می‌دهد که این ساختمان باید بتواند در برابر زلزله هشت ریشتری مقاومت کند.

در آخر باید بگوییم که این پروژه مهارت HuaShang Tengda را در ساخت و ساز سه بعدی بیان می‌کند که می‌تواند رقیب شایسته‌ای برای Winsun باشد، یک شرکت پرینت سه بعدی دیگر که بعد از این به آن خواهیم رسید.

• پروژه: ساخت یک ویلا به مساحت ۴۰۰ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۱۶
• مکان: چین، پکن
• سازنده: HuaShang Tengda

 

سرویس بهداشتی عمومی

در حین استراحت باید به سرویس بهداشتی بروید؟ بد نیست به این سرویس عمومی سر بزنید که یک شرکت چینی به نام Winsun آن را با پرینت سه بعدی ساخته است.

پرینت سه بعدی این ساختمان شیک با حال و هوای امروزی اکنون دیگر کامل شده است. امکانات رفاهی آن علاوه بر سرویس‌های بهداشتی زنانه و مردانه، شامل اتاق‌های ویژه کودکان و افراد معلول نیز می‌شود. دور تا دور مکانی که سرویس بهداشتی در آن قرار گرفته است، مجسمه‌های برگ به رنگ سبز و زرد قرار دیده می‌شوند که آن‌ها هم با پرینت سه بعدی ساخته شده‌اند و زیبایی محیط طبیعی را به آن مکان می‌بخشند.

کل پروژه در عرض یک ماه کامل شد. بیشتر اجزا درون خود کارخانه Winsun پرینت و سپس در محل سرهم شدند. امکانات رفاهی این سرویس بهداشتی به طور ویژه برای نمایشگاه جهانی گردشگری چین ساخته شد، اما تا جایی که ما اطلاع داریم هنوز هم برای عموم باز است.

• پروژه: ساختمان سرویس بهداشتی
• زمان: سال ۲۰۱۶
• مکان: چین، شهرستان جینیون، کوه دایانگ
• سازنده: Winsun

 

عمارتی به شکل یک چرخانه

این خانه پرینت سه بعدی در ۶۰ مایلی جنوب موسکو واقع شده است و زمانی که ساخته می‌شد، به یکی از محبوب‌ترین پروژه‌های حوزه پرینت سه بعدی تبدیل شد. محبوبیت پروژه شرکت Apis Cor بیشتر به این خاطر است که همه اجزای اصلی آن در محل تولید شدند. این کار، هزینه‌های مربوط به حمل و نقل و همچنین مونتاژ را پایین می‌آورد. علاوه بر همه این‌ها، کل مدت زمان پرینت سه بعدی نیز به ۲۴ ساعت کاهش یافت.

Apis Cor با ترکیب عناصر جامد و پلی‌اورتان مایع، حتی مواد عایق‌بندی را هم در محل تولید کرد. طراحی داخلی عمارت به سبک مدرن است که درون آن کفپوش‌های چوبی به چشم می‌آیند و با لوازم خانگی سامسونگ مجهز شده است.

نتیجه نهایی این پروژه یک خانه مدرن با دیوارهای گرد است که می‌تواند در دمای منفی ۳۵ درجه سلسیوس نیز دوام بیاورد. به گفته Apis Cor، هزینه همه فرآیند ساخت و ساز چیزی حدود ۱۰,۰۰۰ دلار برآورد شده است. در ادامه خواهیم دید که این شرکت آمریکایی به پرینت سه بعدی سازه‌های بیشتری پرداخته است.

• پروژه: ساخت یک خانه به مساحت ۳۸ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۱۶
• مکان: استوپینو
• سازنده: Apis Cor

 

دفتر کار آینده

بر اساس رکوردهای گینس، «دفتر کار آینده» اولین ساختمان تجاری بود که با پرینت سه بعدی ساخته شد. این ساختمان را شرکت معماری Gensler برای کمیته ملی امارات متحده عربی طراحی کرد تا دفتر مرکزی بنیاد آینده دبی در آن مستقر شود. دفتر کار آینده یک ساختمان کامل دارای سیستم آب، برق، مخابرات و حتی کولر است.

خود سازه در کارخانه شرکت Winsun واقع در شانگهای چین پرینت شد. قطعات پس از آماده‌سازی به دبی ارسال شدند. به استثنای این امر، ادعا می‌شود که این پروژه در مجموع ۵۰ تا ۸۰ درصد از هزینه‌های نیروی کار را کاهش داده و میزان پسماند ساخت و ساز را به اندازه ۳۰ تا ۶۰ درصد کم کرده است. پرینت همه سازه فقط ۱۷ ساعت طول کشید که علاوه برآن، ۲ روز دیگر نیز برای نصب قطعات در خود محل زمان صرف شد.

بنیاد آینده دبی پس از آن زمان، به دفاتر دیگری نقل مکان کرد، اما این ساختمان پابرجاست و شرکت‌های دیگر می‌توانند آن را اختیار کنند، ساختمانی که پیشرفت پرینت سه بعدی در دبی را سرعت بخشید.

• پروژه: ساخت یک دفتر کار به مساحت ۲۴۰ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۱۶
• مکان: امارات متحده عربی، دبی
• سازنده: Gensler و Winsun

 

یک خانه مجهز به سیستم انرژی خورشیدی

پروژه «انرژی یکپارچه ساخت افزایشی» حاصل کار دپارتمان انرژی آزمایشگاه ملی اوک ریج است. مایه این طرح چیزی فراتر از یک خانه پرینت سه بعدی است؛ در حقیقت این ساختمان به سیستم انرژی خورشیدی مجهز شده و با اتصال به یک خودروی الکتریکی هیبریدی، یک سیستم انرژی یکپارچه را خلق می‌کند. در طول روز، پنل‌های خورشیدی انرژی خودرو را فراهم می‌کنند. سپس این خودرو که خود آن هم با پرینت سه بعدی ساخته شده است، می‌تواند برق خانه را در طول شب تامین کند.

آزمایشگاه ملی اوک ریج هردوی خانه سیار و خودرو را با پرینتر سه بعدی BAAM خودش و از جنس مواد پلیمری تقویت شده با فیبر کربن ساخته است. پرینتر سه بعدی مقیاس بزرگ BAAM با همکاری یک سازنده آمریکایی به نام Cincinnati Inc توسعه یافت که می‌تواند اشیایی به بزرگی ۲۰x12x6 فیت پرینت کند. طرح اولیه این خانه را شرکت معماری «Skidmore, Owings, and Merrill» (SOM) در ابعاد ۳۸x12x13 feet فیت ترسیم کرد و در آخر نیز به دست Clayton Homes سرهم شد.

بعد از این پروژه، آزمایشگاه ملی اوک ریج کار بر روی پروژه‌های پرینت سه بعدی را ادامه داد که تنها شامل خودروها و ساختمان‌ها نمی‌شود، بلکه حوزه ماشین‌آلات سنگین و زیردریایی را هم در برمی‌گیرد.

• پروژه: ساخت یک ساختمان به مساحت ۴۵ متر مربع به همراه یک خودروی هیبریدی
• زمان: سال ۲۰۱۵
• مکان: ایالات متحده، تنسی، اوک ریج
• سازنده: آزمایشگاه ملی اوک ریج و SOM

 

کلبه شهری

شرکت DUS Architects این کلبه شهری را که یک جای دنج در قلب آمستردام است، طراحی و با پرینت سه بعدی ساخته است. این کلبه در بخشی از یک پروژه پژوهشی ساخته شد که هدف آن ارائه راه‌حل‌های پایدار و جمع‌وجور برای خانه‌سازی در محیط‌های شهری است. در حقیقت چنین پروژه‌هایی نشان می‌دهند که در هنگام سوانح و ساخت خانه‌های موقت چه راه‌حل‌هایی را می‌توان با پرینت سه بعدی ارائه کرد.

این خانه پرینت سه بعدی نقلی دارای ایوان تنها ۲۵ متر مکعب از فضا را اشغال می‌کند و یک کاناپه دارد که به تخت دو نفره تبدیل می‌شود. بیرون آن نیز یک وان حمام وجود دارد. برای ساخت این پروژه از فناوری پرینت FDM و پلاستیک‌های زیستی پایدار استفاده شده است.

بعد از پایان این پروژه، معماران DUS به توسعه پروژه‌های پرینت سه بعدی دیگر مشغول شدند که از جمله آن‌ها، پروژه‌های «خانه آبگذر» و ساخت لوازم خانگی سفارشی در ژاپن است.

• پروژه: ساخت یک کلبه به مساحت ۸ متر ربع
• زمان: سال ۲۰۱۵
• مکان: هلند، آمستردام
• سازنده: DUS Architects

قصر مینیاتوری

در آخر این فهرست به یک قصر باشکوه می‌رسیم که آندری رودنکو آن را با پرینت سه بعدی ساخته است. او همچنین یک پرینتر سه بعدی بتن را برای خانه‌سازی توسعه داده است.

سیستم پرینت سه بعدی رودنکو قادر است لایه‌های بتن را با ضخامت ۱۰ میلی‌متر و عرض ۳۰ میلی‌متر پرینت کند. پرینت لایه‌هایی به ضخامت بسیار کم، به ویژه در هنگام پرینت بتن، می‌تواند جزئیات فوق‌العاده‌ای خلق کند. ظاهر تمیز و منحنی‌وار این قصر نیز به سبب همین جزئیات دقیق است.

این قصر، اولین سازه‌ای بود که رودنکو ساخت. بعد از آن او چیزهای بیشتری یاد گرفت و توانست دستگاه خود را برای پروژه‌های بزرگ بعدی ارتقا دهد. سازنده خلاق رودنکو پس از پایان ساخت این قصر در ۲۰۱۴ اعلام کرد که به فکر پرینت یک خانه کامل است. گرچه هنوز چنین چیزی از سمت او اتفاق نیوفتاده است، اما پیوسته از پرینترهای رودنکو در پروژه‌های دیگر استفاده می‌شود.

• پروژه: ساخت یک قصر مینیاتوری به مساحت ۱۵ متر مربع
• زمان: سال ۲۰۱۴
• مکان: ایالات متحده، مینه‌سوتا
• سازنده: آندری رودنکو