در اینجا، برخی شرکت های فعال در زمینه ساخت خانه با استفاده از فناوری پرینت سه بعدی بررسی می گردند. این تکنیک هنوز راه درازی در پیش رو دارد اما دانستن اینکه چه دستاوردهایی به دست آمده اند، شگفت انگیز خواهد بود.
مشهور شدن در سراسر دنیا
از لحاظ کلی، ساخت خانه از زمانی که انسان ها سنگ ها را روی هم سوار می کردند تا پناهگاه بسازند، زیاد تغییر نکرده است. در بیشتر خانه های امروزی هنوز باید چندین کارگر وجود داشته باشد تا لایه های آجر، بلوک های سیمانی یا مصالح ساختمانی دیگر را روی هم بگذارند. این روش به شدت به مهارتهای فردی وابسته است، ضایعات و صدای زیادی تولید می کند، زمانبر است و بهره وری پایینی دارد.
در عین حال، رویکرد پرینت سه بعدی به دنبال ساخت سریعتر، ارزانتر و دقیق تر خانه هاست که افراد کمتری را درگیر می کند. با توجه به این مزایا، تعجب برانگیز نیست که فناوری ساخت با استفاده از فناوری سه بعدی محبوبیت یافته است. بر اساس چشم اندازها، در سال 2016 نخست وزیر امارات متحده عربی اعلام کرد که در سال 2030، یک چهارم تمام ساختمان ها در دبی بر اساس پرینت سه بعدی ساخته خواهند شد.
با توجه به افزایش ساختمان های ساخته شده با پرینت سه بعدی، ممکن است این فکر به ذهن خطور کند که چه کسی این ساختمان ها را می سازد و آیا آنها نمونه های اولیه محسوب می شوند یا خانه های واقعی؟ با توجه به نوپا بودن این فناوری، به بررسی آن خواهیم پرداخت.
شرکت های فعال در زمینه ساخت خانه با فناوری پرینت سه بعدی
بیبی استپس (BabySteps)
تردیدها هنوز در مورد ماندگار بودن خانه های ساخته شده با پرینت سه بعدی وجود دارند. شرکت های فعال در زمینه ساخت و ساز با فناوری سه بعدی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته اند زیرا مهندسان، توسعه دهندگان پروژه و مشتریان تلاش می کنند تا از این مفهوم اطلاعات بیشتری کسب کنند. با این وجود، این مفهوم هنوز یک فناوری نسبتا جدید محسوب می شود.
تاکنون استانداردهای یکپارچه در مورد روش های مورد نظر معرفی نشده اند و مصالح به عنوان یک پوسته از نوآوری از سوی بازیگران عمده جهانی به کار گرفته شده اند. علاوه بر این، بیشتر آیین نامه های ساختمانی محلی، مقرراتی در مورد خانه های ساخته شده با پرینت سه بعدی ندارند که بدین معناست که این فناوری هنوز در برخی نقاط غیر قابل کاربرد است. با این وجود، تغییر به شکل آهسته در حال رخ دادن است. در سال 2018، شرکت ساختمانی ICON اولین شرکتی بود که مجوز ساخت خانه سه بعدی را در شهر آستین پایتخت ایالت تگزاس کسب کرد. شرکت های دیگر نیز پس از آن درخواست خود را ارائه دادند.
بیشتر شرکت های فعال در خانه های ساخته شده با فناوری پرینت سه بعدی هنوز در مراحل مقدماتی ساخت ماشین های خود قرار دارند. با این وجود، برخی از آنها نمونه های اولیه خود را در معرض نمایش برای مشتریان علاقمند گذاشته اند تا خانه های طراحی شده با فناوری پرینت سه بعدی را ببینند. به عنوان مثال، شرکت وینسان همواره از مشتریان دعوت می کند تا تجهیزات خود را به آنها نشان دهد و حتی با همکاری با معماران تلاش می کند تا چگونگی استفاده از طرحهای پرینت شده با فناوری سه بعدی را به آنها آموزش دهد.
بررسی چشم انداز
ما یک ماموریت تحقیقاتی کوچک را دنبال می کنیم تا شرکت هایی را که گام های بلندی را در زمینه ساخت و ساز با استفاده از فناوری پرینت سه بعدی برداشته اند، معرفی کنیم. فهرست زیر بر اساس انعطاف پذیری و اقدامات سازنده گذشته این شرکت ها ارائه شده است. این شرکت ها متعهد هستند و برخی از آنها قراردادهای ساخت خانه با فناوری پرینت سه بعدی در سرتاسر جهان را منعقد کرده اند.
همانطور که پیش از این ذکر شد، بیشتر این شرکت ها هنوز در حال اصلاح کردن روش ها، مصالح و تجهیزات خود هستند ولی با این حال شرکت های معتبری محسوب می شوند که می توانید برای پرینت سه بعدی خانه خود با آنها قرارداد ببندید.
ICON
دفتر مرکزی: تگزاس (ایالات متحده آمریکا)
نوع ساختمان: ساختمان های کوتاه مرتبه
محدوده فعالیت: جهانی
پرینتر: پرینتر سه بعدی ولکان (ارتفاع 11.5 فوت، عرض 33 فوت)
پروژه ها: مجتمع های مسکونی خیابان هفدهم شرقی (در حال ساخت)، دهکده گروه اول، استرند 3 (در حال ساخت)، داستان جدید + ECHALE
ICON یک توسعه دهنده فناوری های ساخت و ساز پیشرفته است که در تگزاس واقع شده است و در زمینه های رباتیک، نرم افزار و مصالح ساختمانی فعالیت می کند.
ولکان II اولین پرینتر سه بعدی ساخت و ساز است که برای ساخت ساختمان های محکم تر و به صرفه تر با داشتن آزادی بیشتر در طراحی تولید شده است. این پرینتر ظرفیت پرینت را تا تقریبا 600 متر مربع افزایش می دهد.
ولکان می تواند یک خانه کامل را در حدود 24 ساعت با استفاده از Lavacrete بسازد. اولین خانه این شرکت در آستین پایتخت ایالت تگزاس در سال 2018 مجوز ساخت گرفت. از آن زمان تاکنون، این شرکت با همکاری موسسه لاوز اند فیش یک مرکز بزرگ را برای افراد بی خانمان در شهر آستین ایجاد کرده است که دهکده گروه اول نام دارد. این دهکده، خانه های 400 متر مربعی یک خوابه دارد که با استفاده از پرینتر سه بعدی ولکان II نسل دوم این شرکت ساخته شده اند.
شرکت ICON با مشارکت با نیروی دریایی آمریکا رشد کرده است و موفق به انعقاد قرارداد تحقیق و نوآوری کسب و کار کوچک (SBIR) با دولت منعقد شده است که شامل تامین بودجه از ناسا برای آغاز تحقیق و توسعه در زمینه ایجاد یک سیستم ساخت و ساز مبتنی بر فضا می شود. این پروژه می تواند به کاوش بیشتر کره ماه در آینده کمک کند. ICON یک بخش اختصاصی برای فضا را در مرکز خود ایجاد خواهد کرد.
اپیس کور (Apis Cor)
دفاتر مرکزی: آمریکا و روسیه
نوع ساختمان ها: ساختمان های کوتاه مرتبه، ولی شرکت در حال کار برای تامین تجهیزات ساختمان های بلند مرتبه است.
محدوده فعالیت: جهانی
پرینتر: پرینتر سه بعدی اپیس کور (8.5*1.6*1.5 m)
اپیس کور اولین شرکتی است که توانسته است تجهیزات تخصصی با قابلیت پرینت یک ساختمان (دیوارها و سازه) در محل را تولید کند. ماموریت این شرکت توسعه تجهیزات تمام اتوماتیک است که قادرند ساختمان ها روی زمین و فراتر از آن را پرینت کنند.
راهکار پرینت سه بعدی آنها امکان پرینت یک خانه کامل را در هر محلی ظرف 24 ساعت فراهم می سازد. این راهکار از یک پرینتر سه بعدی سیار بهره می برد که آماده سازی آن تنها 30 دقیقه زمان می برد و از یک ترکیب خودکار سیار و واحد تامین تشکیل شده است. پرینتر سه بعدی اپیس کور مجموعا 132 متر مربع را پوشش می دهد و دیوارها را لایه به لایه با استفاده از بتن ترکیبی می سازد. سیستم پایدارسازی این پرینتر سبب می شود تا در هر محیطی با کمتر از 10 سانتی متر تفاوت در ارتفاع قابل نصب باشد (اکثر پرینترهای دیگر به یک محیط تخت سطح بتن نیاز دارند).
در سال 2017، اپیس کور در سرخط خبرها قرار گرفت وقتی که یک خانه با تمام امکانات را در ظرف 24 ساعت ساخت. این خانه با فناوری پرینت سه بعدی در روسیه ساخته شد و برای سازگار بودن با شرایط آب و هوایی، اپیس کور از مصالح عایق کاری خشک در یک بخش از خانه و ترکیب پرکننده پلی اورتان در بخش دیگر استفاده کرد.
در اوایل سال 2019، اپیس کور اعلام کرد که با شراکت با شرکت برزیلی فولاد گرداو، به دنبال ساخت خانه با فناوری پرینت سه بعدی در آمریکاست. این مشارکت منجر به افزایش استفاده از فناوری ساخت و ساز اپیس کور در آمریکا و آمریکای جنوبی گردید.
شرکت گرداو پیش از این در برنامه مراکز مسکونی پرینت سه بعدی ناسا به اپیس کور کمک کرده بود. هدف این برنامه ارتقای تکامل فناوری جدید است که با مشارکت جمعی به دنبال ساخت مراکز مسکونی با استفاده از مصالح محلی می باشد. اپیس کور و تیم سرچ پلاس مقام اول را در آزمون ساخت و ساز سطح 1 و چهارم در طراحی مجازی سطح 1 به دست آوردند.
در حال حاضر، اپیس کور در زمینه خودکار سازی تجهیزات خود فعالیت می کند زیرا این بهترین راه برای بررسی سریع فناوری در جهان است. اپیس کور معتقد است که زمانی که فناوری بهینه سازی می شود، امکان حل مساله تامین مسکن مقرون به صرفه فراهم خواهد شد که مشکلات زیادی را در نواحی مختلف ایجاد کرده است.
شرکت فرانسوی ایکس تری (XtreeE)
دفتر مرکزی: فرانسه
نوع ساختمان ها: ساختمان های کوتاه مرتبه
محدوده فعالیت: جهانی
پرینتر: بازوی رباتیک 6 محور بزرگ
XtreeE در اواخر سال 2015 برای توسعه مواد افزودنی صنعتی در بتن تاسیس شد. و پیش از آن، تنها یک پروژه دانشگاهی به شمار می رفت.
با تمرکز بر تولید مواد افزودنی بزرگ مقیاس، این شرکت دو خدمت را ارائه می کند: اجاره سیستم های پرینت بزرگ مقیاس خود یا کمک به مشتریان با طراحی مشارکتی و تولید نمونه های اولیه در مقیاس بزرگ. در بین سال های 2017 و 2018، XtreeE با کمک تیم طراحی برلین استودیو 7.5، مجموعه ای از نیمکت های بتنی ساخته شده با فناوری پرینت سه بعدی را برای مبلمان شهری معرفی کرد. این شرکت از الگوی ریزبافت (هم به علت عملکرد ساختاری و هم ارزش هنری) استفاده کرد و نیمکت ها را با استفاده از حداقل بتن ساخت.
در حال حاضر، XtreeE از بازوی رباتیک بزرگ برای پرینت استفاده می کند که می تواند اشیا با ارتفاع 3 متر و طول 5 متر بدون تغییر مکان ایجاد کند. در ضمن، بتن ویژه آنها تنها به 20 دقیقه زمان نیاز دارد تا به عمل آید و به مقاومت فشاری بیش از80 MPa دست یابد.
با توجه به این ترکیب سازنده، هدف شرکت ارائه یک سیستم کارآمد برای بخش ساخت و ساز است. این سیستم باید بتواند راهکارها را متمایز کند، امنیت را تقویت کند و تاثیرات زیست محیطی را کاهش دهد.
این استارت آپ فرانسوی در زمینه تاسیس واحدهای تولیدی در سراسر دنیا نیز کار می کند تا یک شبکه با بیش از 50 پرینتر را تا سال 2025 در اختیار داشته باشد. آنها پیش از این یک مرکز تولید پایلوت را در پاریس تاسیس کردند و اکنون نیز در حال تاسیس یک مرکز دیگر در دبی هستند که توسط Concreative عملیاتی خواهد شد که یک طراح و تولید کننده سازه های بتنی خاص تولید شده با فناوری پرینت سه بعدی می باشد. این شرکت در مورد بازگشایی دو واحد تولید در آسیا نیز تحقیق می کند.
در سال 2019، XtreeE خدمت پرینت خود را معرفی کرد که یک پلتفرم دیجیتال برای ایجاد پیوند میان مشتریان و جامعه مهندسان، طراحان محصول، معماران و فناوری پرینت XtreeE میباشد.
ویسنان (تکنیک ساخت ینگ چوانگ)
دفترمرکزی: چین
نوع ساختمان ها: ساختمان های کوتاه و بلند مرتبه
دامنه فعالیت: جهانی
پرینتر: پرینتر سه بعدی با طول 492 فوت
وینسان یکی از پیشتازان فناوری پرینت سه بعدی است که سابقه طولانی در زمینه طراحی ساختمان با استفاده از فناوری پرینت سه بعدی دارد. این شرکت کار خود را به عنوان تامین کننده مصالح آغاز کرد تا اینکه در سال 2014 به سرخط خبرها در جهان تبدیل شد که توانسته بود 10 خانه را در یک روز پرینت کند. از آن زمان تاکنون، وینسان در بسیاری از پروژه های جذاب شرکت کرده است و توجهات رسانه ها را به خود جلب نموده است. یکی از این پروژه ها، پرینت دفتر مدرن در دبی در سال 2016 بود. در سال 2017، وینسان از مواد بازیافتی برای پرینت سه بعدی یک ایستگاه اتوبوس پایدار در چین استفاده کرد. این شرکت اکنون مدعی است که یک خانه استاندارد را می تواند در یک روز با هزینه 4800 دلار بسازد.
وینسان از تردیدها در مورد پرینت سه بعدی در ساخت و ساز آگاه است و سرمایه گذاری قابل توجهی در ساخت و ارائه نمونه های مشهور داشته است. برای اثبات ماندگار بودن پرینت سه بعدی در زمینه ساخت و ساز ساختمان های بلند مرتبه، وینسان در نظر دارد تا یک ساختمان نمایشی با ارتفاع 100 متر و فضای کف 200 هزار متر مربع نزدیک شانگهای تاسیس کند.
وینسان نمونه های اصلی زیادی دارد که مشتریان می توانند در خارج از شرکت آنها را ببینند مانند یک مجتمع آپارتمانی شش طبقه. تاکنون آنها بیش از 100 خانه فروخته اند.
پرینتر این شرکت از فرآیند لایه به لایه استفاده می کند که با شن، سیمان و فیبر تکمیل می شود. این کار مقاومت خوبی را برای دیوارها فراهم می سازد. با این حال، این پرینتر امکان کار در محل را ندارد، آنها دیوارها را در کارخانه توسعه می دهند و به محل مورد نظر منتقل می کنند.
این شرکت به توسعه فناوری های پرینت سه بعدی ادامه می دهد و اکنون 151 پتنت را به نام خود ثبت کرده است. از سوی دیگر، پیش بینی می شود که شرکت وینسان با یک تیم تحقیق و توسعه در زمینه توسعه فناوری های پرینت سه بعدی برای کار در سامانه حمل و نقل هایپر لوپ ایلان ماسک مشارکت کند.
شرکت ساخت و ساز CyBe
دفتر مرکزی: هلند
نوع ساختمان: ساختمان های کوتاه و بلند مرتبه
دامنه فعالیت: جهانی
پرینتر: CyBe RC3Dp, CyBe R 3Dp
شرکت ساختمانی سایب (CyBe) یک شرکت هلندی است که تلاش می کند تا انقلابی در زمینه پرینت سه بعدی بتن ایجاد کند. آنها برای پرینت سه بعدی خانه ها در امارات انتخاب شدند که همراستا با برنامه پرینت سه بعدی شیوخ اماراتی بود که پیش از این ذکر شد.
این شرکت دو پرینتر CyBe RC3Dp و CyBe R 3Dp و مواد ملات داخل آنها را معرفی کرده است. این پرینترها با داشتن سرعت پرینت 200 میلی متر بر ثانیه، می توانند ساختمان های بزرگ را در ظرف 20 دقیقه پرینت کنند ولی به دو اپراتور آماده به کار نیاز دارند.
RC یک پرینتر سیار است که با داشتن دو لاستیک می تواند آزادانه در اطراف محل ساختمان گشت بزند. بر اساس نظر CyBe، این پرینتر کاربردهای دیگری مانند نیم پایه، طبقات، دیوارها، قالب بندی و چاله فاضلاب دارد. اولین خانه ساخته شده با فناوری پرینت سه بعدی در امارات در بین جولای تا سپتامبر 2019 آماده خواهد شد.
پیش از پروژه امارات، این شرکت پروژه دیگری را در دبی تمکیل کرد که یک آزمایشگاه تحقیق و توسعه هواپیماهای بدون سرنشین با مساحت 168 متر مربع بود. این آزمایشگاه ظرف سه هفته در محل با استفاده از ماشین پرینت سه بعدی سیار پرینت شد.
با توجه به تاسیس شرکت در سال 2013، CyBe مدت کوتاهی است که فعالیت خود را آغاز کرده است و موفقیت های شایسته ای داشته است. در اینجا برخی از پروژه های نامی این شرکت بیان می شوند:
منزل یک خوابه با مساحت 80 متر مربع در صحرای عربستان، با نام 3D Studio 2030 که در یک هفته پرینت شد.
ویلا (منزل مسکونی سه بعدی 05)، یک ویلا با مساحت 100 متر مربع با چهار اتاق که در هفته مد میلان به نمایش گذاشته شد.
مجتمع آپارتمانی G+3: این پروژه در بمبئی هند هنوز در حال پیشرفت است. تاکنون شرکت سایب طراحی آن را تمام کرده است و در حال تولید پرینتر بتن سه بعدی می باشد.
به عنوان یک شرکت جاه طلب، سایب توانسته است تا یک تپه دریایی مصنوعی را با استفاده از پرینت سه بعدی تولید کند. سازه زیر آبی دست ساز برای بهبود زندگی آبزیان، کنترل فرسایش، بهبود موج سواری، جمع آوری تورهای ماهیگیری و بستن گذرگاه کشتی مورد استفاده قرار گرفته است.
سازه های بزرگ
دفتر مرکزی: کالیفرنیا
نوع سازه ها: ساختمان های مدولار کوتاه مرتبه
دامنه فعالیت: جهانی
پرینتر: سفارشی
شرکت سازه های بزرگ، یک شرکت فناوری ساختمانی است که در اوکلند کالیفرنیا قرار دارد و با ساختن خانه های زیبا، مقرون به صرفه و پایدار با استفاده از پرینت سه بعدی، ربات ها و اتوماسیون به نوآوری در صنعت ساختمان دست زده است. فناوری پرینت سه بعدی این شرکت، خانه ها و بخش های ساختمانی مدولار را با سرعت بیشتر نسبت به ساخت و ساز سنتی تولید می کند. پرینترهای سه بعدی این شرکت از ماده کمپوزیت ترموست به نام ماده سنگ سبک (LSM) استفاده می کنند که با قرار گرفتن در معرض اشعه UV، سفت می شود و آن را به یک ماده ساختمانی موثر تبدیل می کنند. تمام فعالیت ساخت و ساز در کارخانه سازه های بزرگ انجام می شود و پس از آن، قطعات به مرکز ساخت منتقل می شوند.
در حال حاضر، تنها شرکت معتبر برای فعالیت در برنامه ساخت مسکن مشارکتی و تاسیس واحدهای مسکونی با استفاده از پرینت سه بعدی، شرکت Mighty Building می باشد که اولین شرکتی است که به گواهینامه استاندارد Ul 3401 برای ارزیابی سازه های ساختمانی و مجتمع ها دست یافته است.
در این ماه، این شرکت از مشارکت خود با گروه پالاری خبر داد که یک شرکت توسعه املاک پایدار می باشد. آنها در کنار هم اولین گروه از خانه های خالص صفر انرژی با استفاده از فناوری پرینت سه بعدی را در شهر اعیانی نشین رانچو مایراج در دره کواچلا کالیفرنیا تاسیس کردند. بر اساس گزارش های منتشره، این برنامه بیش از 70 میلیون دلار تزریق سرمایه را عاید این شهر کرد.
WASP
دفتر مرکزی: ایتالیا
نوع سازه ها: ساختمان های کوتاه مرتبه، ولی شرکت در حال توسعه سبد محصولات خود می باشد.
دامنه فعالیت: بیشتر در کشور ایتالیا
پرینتر: بیگ دلتا، Crane Wasp
پروژه ذخیره سازی پیشرفته جهان یا WASP به فروش پرینترها می پردازد و از درآمد آن برای سرمایه گذاری در تحقیق و توسعه پروژه های ترکیبی استفاده می کند که می تواند انقلابی را در تولید ایجاد نماید، در حقیقت، تمام پروژه های محقق شده، 100 درصد به شکل داخلی تامین مالی شده اند.
شرکت WASP بزرگترین پرینتر سه بعدی بتن را در بازار توسعه داده است. پرینتر این شرکت با نام بیگ دلتا 12 متر ارتفاع و 7 متر عرض دارد و از بازوهای تنظیم پذیر بهره می برد که تا شش متر بسط پیدا می کنند. هدف نهایی WASP استفاده از بیگ دلتا برای بیرون انداختن خاک و کاه برای ساخت خانه های زیرو مایل است. این خانه ها با استفاده از مواد طبیعی ساخته می شوند.
یکی از دستاوردهای WASP پروژه گایا (Gaia) بوده است. با کنار گذاشتن خاک محلی برای تولید سازه اصلی، در خانه 30 متر مربعی از مواد ضایعاتی طبیعی ناشی از تولید برنج استفاده شده است. این خانه در کنفرانس نجات جهان نیز معرفی شد.
گایا یک خانه زیست پایدار است که با استفاده از Crane WASP طراحی و ساخته شده است که یک پرینتر سه بعدی مدولار می باشد. این پرینتر می تواند خانه ها را در فرمت ها و اندازه های گوناگون بسازد. این خانه در محل در ماسا لومباردو پرینت شد و نتیجه هفت سال پژوهش در زمینه معماری و پرینت سه بعدی بود. هدف این پروژه، تشریح قابلیت پرینت سه بعدی در معماری است.
بدون دیدگاه