Posljednjih godina građevinska industrija se suočila sa velikim izazovima. Nedostatak kvalifikovanih radnika povećava troškove rada, postoji globalna nestašica stanova, a efekti klimatskih promjena širom svijeta su sve više izraženi.
Preispitivanje tradicionalnih metoda gradnje i pomjeranje granica inovacija postali su glavni prioritet, primoravajući industriju da implementira nove tehnologije u doba digitalne transformacije.
Međutim, postoji jedna inovacija koja izgleda posebno obećavajuća: 3D građevinsko štampanje. Iako relativno nova, tehnologija je već uspješno testirana na brojnim objektima, kućama i stambenim zgradama, preoblikujući stambenu konstrukciju kakvu poznajemo. Dakle, 3D štampa bi mogla da bude održiva alternativa za efikasnija, održiva i isplativija rješenja za masovno stanovanje u bliskoj budućnosti, pozitivno utičući na živote ljudi i doprinoseći zelenijim i zdravijim gradovima.
Proces štampanja
Kako funkcioniše 3D štampa? Jednostavno rečeno, trodimenzionalni oblici se kreiraju putem kompjuterski kontrolisanog procesa bez upotrebe oplate. Koristeći veliku mašinu za štampanje, beton (ili drugi materijali kao što su malter, zemlja, specijalni polimeri ili reciklirana i druga plastika) se ekstrudira sloj po sloj da bi se formirali zidovi, temelji, stubovi, stepenice i drugi građevinski elementi.
Pošto je sistem prenosiv, pogodan je za off-site, montažnu proizvodnju i in-site primjenu, eliminišući potrebu za čestim premještanjem i kalibracijom. Kada je štampač sastavljen, on radi duž tri ose na osiguranom metalnom okviru i može se konfigurisati u bilo kom smjeru za širok spektar primjena.
Brza, ekološki prihvatljiva tehnologija gradnje koja ne žrtvuje kreativnost
Efikasnost
Bez sumnje, proces štampanja nudi značajan potencijal za povećanje efikasnosti i produktivnosti. Ne samo da nudi visok stepen pouzdanosti planiranja od samog početka, već zahtijeva i niske napore u koordinaciji i praćenju. Sa standardnim materijalima, kao što su drvo ili cigla, kućama mogu trebati mjeseci ili godine da se završe. Ali sa 3D štampačem, vrijeme izgradnje se drastično smanjuje. U stvari, prema Marku Vonk, menadžeru marketinga u Saint Gobain Weber Beamix, „možete uštedjeti oko 60% vremena na gradilištu i 80% na trudu”. To znači da se kuća može izgraditi iz temelja za nekoliko dana, što takođe znači manji troškovi. I za razliku od tradicionalne gradnje – gdje je preciznost ograničena ljudskom greškom ili uslovima lokacije – 3D zgrada je tačna kopija digitalnog modela, baš kao štampanje slike na papiru. U tom smislu, automatizovani proces zahtijeva malo nadzora i nema ručnog unosa, smanjujući šanse za greške u dizajnu i povrede radnika.
Održivost
Visoka resursna i energetska efikasnost često su sinonim za održivost. Iako je dug put do toga da 3D štampanje bude 100% ekološki prihvatljivo, ono svakako nudi izvanredne prednosti za životnu sredinu, posebno u poređenju sa konvencionalnim metodama. Pored štampanja šupljih zidova koji prirodno zahtijevaju manje materijala, štampač koristi tačnu količinu koja je potrebna da oživi digitalni model, na kraju minimizirajući upotrebu betona. A pošto nema potrebe za ugradnjom ili oplatom na licu mjesta, građevinski otpad – koji bi inače završio na deponiji – je značajno smanjen. Pored toga, 3D štampači se mogu razviti za pravljenje struktura od organskih, održivih i obnovljivih materijala, kao što su okrugle kuće napravljene od sirove zemlje, male kuće od blata ili strukture napravljene od kompozita od bambusa. Dakle, korišćenjem manje materijala, stvaranjem manje otpada, smanjenjem transporta i potencijalnom upotrebom prirodnih ili recikliranih materijala, 3D štampane zgrade mogu drastično smanjiti svoj ugljenični otisak.
Fleksibilnost dizajna
Uprkos tome što je automatizovan proces koji može da proizvodi isti model više puta, 3D štampa pruža visoku fleksibilnost dizajna. Pošto se promjene mogu lako izvršiti unutar digitalnog modela i sistem može biti konfigurisan prema svakom dizajnu, moguće je praktično napraviti bilo koji oblik: zakrivljeni ili ravni zidovi, glatke ili grube površine, ravne ili ugaone. Na primjer, House Zero i Beckum House imaju dvostruko zakrivljene zidove koji, osim što nude strukturnu efikasnost, stvaraju fluidno kretanje unutar domova. Na ovaj način, čak i u izuzetno produktivnom procesu, arhitekte su i dalje u mogućnosti da istraže kreativne mogućnosti za stvaranje jedinstvenih, inovativnih i privlačnih zgrada.
Imajući na umu ove brojne prednosti, kompanija za materijale Saint Gobain Weber Beamix eksperimentiše sa tehnologijama 3D štampanja betona od početka 2001. godine. U saradnji sa BAM-om, otvorili su prvu fabriku za štampanje betona u Evropi, razvijajući prekretnice poput prvog štampanog komercijalnog stambenog projekta na svijetu. Sastoji se od pet domova koji ispunjavaju sve uslove za udobnost i stroge građevinske zahtjeve, izgrađeni, naseljeni projekti poput ovih pokazuju potencijal 3D građevinskog štampanja za pristupačne masovne stambene projekte.
3D građevinsko štampanje će nam potencijalno omogućiti da se pozabavimo globalnim stambenim izazovima
Procenjuje se da 900 miliona ljudi među svjetskom populacijom živi u neadekvatnim uslovima, dok 330 miliona urbanih domaćinstava nema pristup pristupačnom i bezbijednom smještaju. Kako cijene nastavljaju da rastu, očekuje se da će se ovaj broj samo povećati. Zbog toga, 3D građevinsko štampanje – sa svojom sposobnošću da stvori visokokvalitetne, isplative i ekološki prihvatljivije zgrade – ima potencijal da riješi trenutnu hitnu situaciju u stambenom zbrinjavanju na održiviji način. Pošto mnogi domovi mogu više puta da ožive sa istim softverom, modelom i materijalom, to bi takođe moglo biti održivo rješenje za skloništa za hitne slučajeve. I, očigledno, efikasnost procesa ne znači nužno da arhitekte moraju da ugroze kreativnost i estetiku. Pošto 3D štampa omogućava visoku fleksibilnost dizajna, lako je postići ravnotežu između ljepote, forme i funkcije.
Mnogi uspješni štampani domovi svakako ukazuju na pravi pravac. Međutim, da bismo zaista zamislili budućnost u kojoj 3D štampanje postaje norma za masovno stanovanje, još uvek postoje mnogi izazovi koje treba prevazići kako bi se zamijenile tradicionalne metode. Na primjer, prilagođavanje strogih građevinskih zahtjeva zemalja, rješavanje područja velike gustine, adekvatno reagovanje na različite vremenske uslove, poboljšanje kružnosti materijala nakon završetka životnog vijeka za dekonstrukciju, smanjenje ugljeničnog otiska i stvaranje tehnologije još pristupačnijom za promovisanje pristupa u ranjivijim sektorima. Ipak, sve počinje nastavkom ulaganja, istraživanja i inovacija u svijetu građevinske štampe.
Prir. N.B.
Izvor: www.archdaily.com
