3D-geprinte gebouwen:feit of fictie?

Als je in een huis of appartement in een ontwikkeld land woont, is de kans groot dat je gebouw is gebouwd van bakstenen en mortel - op de traditionele manier, met traditionele materialen.

Maar als je veel hebt gelezen over 3D-printen, heb je waarschijnlijk ook een paar verhalen gelezen over 3D-geprinte gebouwen:additieve architecturale fenomenen die afzien van bakstenen en mortel voor filament . Het lijkt erop dat je tegenwoordig alles kunt 3D-printen, en bewoonbare structuren zijn geen uitzondering.

Dus duiken 3D-geprinte gebouwen eigenlijk overal ter wereld op? Is huisvesting een echte toepassing van additive manufacturing, of zijn geprinte architecturale structuren slechts een voorbeeld van 3DP-enthousiastelingen die de mogelijkheden van hun technologie overdrijven? Zul je ooit in een 3D-geprint gebouw wonen, of zullen de gedurfde beloften van de 3D-printgemeenschap in de nabije toekomst worden vergeten?

Dit artikel gaat in op enkele van de belangrijkste toepassingen van 3D-printen in de bouw en architectuur, in een poging de levensvatbaarheid van 3D-geprinte gebouwen te beoordelen.

3D-geprinte behuizing

Verschillende bedrijven hebben geprobeerd om met behulp van 3D-printtechnologie volledige leefbare structuren te fabriceren, met verschillende motivaties.

Sommigen geloven dat 3D-printen de materiaal- en arbeidskosten in de bouw kan verlagen, terwijl anderen de groene eigenschappen van additieve technologie benadrukken. Sommigen zien 3D-geprinte woningen als een oplossing in crisisgebieden die getroffen zijn door natuurrampen.

In werkelijkheid zijn de voorbeelden uit de echte wereld van 3D-geprinte huizen een allegaartje. De meeste 3D-printtechnologieën in dit rijk maken gebruik van een vrij ruw betondepositiesysteem met een lage nauwkeurigheid in vergelijking met een gewone plastic of metalen 3D-printer.

Dus hoewel de machines dikke muren kunnen maken, moeten alle fijne kneepjes worden overgelaten aan andere productieprocessen.

In 2018 onthulde 3D-printbedrijf ICON een 3D-geprint huis dat in minder dan 24 uur gebouwd zou kunnen worden. Gezien de kleinschaligheid van het gebouw en het gebruik van aanvullende niet-bedrukte materialen, is het echter onduidelijk of dit soort constructie aanzienlijk sneller, kosteneffectiever en betrouwbaarder is dan traditionele methoden.

Een ander bedrijf dat 3D-printbehuizingen populair probeert te maken, is Apis Cor, dat een andere aanpak kiest. In plaats van te focussen op duurzaamheid en crisisbestrijding, probeert Apis Cor "volledig autonome apparatuur" te maken die bouwprojecten kan realiseren met minimale arbeid.

Hoewel er enkele intrigerende aspecten zijn aan 3D-geprinte behuizingen, zijn er tot op heden maar weinig succesvolle voorbeelden van.

Ontwerpkenmerken

Een meer realistische toepassing van 3D-printen in de bouw en architectuur is het 3D-printen van exterieur- en interieurontwerpelementen. Dit kunnen luifels, niet-dragende binnenmuren, tegels en decoratieve elementen zijn.

Bedrijven als het Russische Specavia gebruiken bijvoorbeeld hun eigen betonnen 3D-printers om kleinere architecturale kenmerken te printen:dingen als torens, bogen, dwergwanden, kachels en open haarden. Deze functies kunnen digitaal worden aangepast en geïnstalleerd in traditioneel gemaakte gebouwen, en de 3D-printers die worden gebruikt om ze te maken, zijn draagbaarder dan de printers die zijn ontworpen om hele gebouwen te printen.

Met interieurelementen zijn de mogelijkheden nog groter. Omdat er minder aandacht hoeft te worden besteed aan weersbestendigheid en stabiliteit, kan een breder scala aan materialen worden gebruikt, bijvoorbeeld technische kunststoffen, om oogverblindende structuren te creëren.

In 2015 onthulde Beijing's Laboratory for Creative Design een gigantisch indoor 3D-geprint paviljoen tijdens de Beijing Design Week. En hoewel het geen erg praktisch stuk architectuur was, toonde het futuristisch ogende paviljoen de esthetische mogelijkheden van 3D-printen in dit domein.

Een veel algemenere toepassing van 3D-printen is het ontwerpen van 3D-geprinte meubels zoals stoelen, tafels en verlichtingsarmaturen.

Architecturale modellen

Misschien kun je echt kunt 3D print een heel gebouw:muren, dak en alles. Dat is in feite wat veel architecten doen wanneer ze verkleinde, 3D-geprinte architecturale modellen ontwerpen en fabriceren.

3D-printen biedt veel voordelen ten opzichte van traditionele methoden - bijvoorbeeld stokconstructie - als het gaat om het maken van miniatuurarchitectuurmodellen. De mogelijkheid om een ​​digitaal CAD-bestand perfect te repliceren is natuurlijk erg handig, en het scala aan kleuren en materialen dat beschikbaar is voor de ontwerper biedt flexibiliteit.

Het is ook ongelooflijk snel en gemakkelijk. Het gebruik van handmatige methoden om architecturale modellen te maken, lijkt veel op het bouwen van een kaartenhuis:er is veel ingewikkeldheid en er is altijd een risico dat het hele ding instort. Bij 3D-printen is weinig handmatige vaardigheid vereist, aangezien modellen veilig in één stuk kunnen worden afgedrukt.

Architecten gebruiken nu regelmatig 3D-printen om modellen te maken voor conceptuele ontwikkeling en klantpresentaties. Het is ook niet beperkt tot een bepaalde technologie:FDM, SLS, ColorJet en andere 3D-printers kunnen allemaal met goed resultaat worden gebruikt.

Op dit moment is de kans veel groter dat je een 3D-geprint model van een gebouw ziet dan een echt, levensgroot bouwwerk. Dat kan allemaal veranderen, maar - voorlopig tenminste - zou je je op je gemak moeten voelen in een traditioneel, niet-gedrukt huis.