Hvordan vil 3D-print revolutionere boligbyggeri?

Det er usandsynligt, at 3D-print bringer nogen seriøs innovation til boligbyggeri.

Mest kritisk er der en masse komplekse problemstillinger relateret til det faktum, at beton hærder langsomt, men ideelt set ønsker du at placere det hele på én gang for at få den bedste binding. Det betyder, at der er en omhyggelig balancegang mellem at udskrive for hurtigt og for langsomt, og der er en grænse for, hvor højt du kan komme, før tingene begynder at kollapse:

Indtil betonen er hærdet, er den ikke særlig stærk – men for at få den bedste styrke, skal du lægge lag hurtigere end betonen får styrke. Jo højere printet bliver, jo mere tryk er der på den nederste del af printet, og jo større er risikoen for, at noget falder sammen. Nogle mennesker er kommet uden om denne begrænsning med tilspidsede, krusede vægge:

Men tilspidsning af væggene i en bygning er tydeligvis ikke en særlig ønskværdig løsning, og lige nu er den højdegrænse, vi støder op imod, lige omkring en enkelt etage. Hvor mange fler-etagers trykte strukturer, der udføres, er via vip-op-konstruktion, hvor en sektion printes fladt og derefter løftes på plads med en kran:

Der er også grundlæggende problemer med det anvendte materiale. Hvis du bruger grus i din beton, der er for stort, så får gruset til at fordele sig ujævnt ved at ekstrudere det i en gel-lignende konsistens gennem en relativt lille dyse. Trykte betonprøver med grus i dem har meget lavere styrke og holdbarhed end det samme materiale, der hældes i en forskalling.

De fleste virksomheder kommer uden om problemerne med "ujævn sortering" ved slet ikke at bruge sten - kun sand - hvilket gør, at betonen har materialeegenskaber, der er tættere på mørtel end almindelig beton. Det gør de også, fordi det er meget vanskeligt at bygge en printer, der kan pumpe store sten gennem en dyse uden at gå i stykker. Disse formuleringer er dog meget modtagelige for krympningsrevner og høje indre spændinger, når de hærdes:

3D-printede betonhuse er ret tunge, og fordi 3D-printet beton ikke er så stærk som almindelig beton og har en tendens til at udvikle mikrorevner, er det sandsynligvis mere modtageligt for alvorlige revner fra fundering, og for vejrlig fra fryse-tø-cyklusser. Hvis nogen planlægger at købe et 3D-printet hus, vil der være specialiseret vedligeholdelse involveret, og lige nu er teknologien *så* eksperimentel, at vi ikke er helt sikre på præcis, hvordan det kan se ud, eller hvor alvorligt et problem det vil være. være.

Lang historie kort, 3D-printhus er en industri fyldt med en masse "ja, men" svar på spørgsmål. Generelt er det en meget mindre lovende teknologi end standardiserede, præfabrikerede byggesystemer, der forvandler boligbyggeri til mere et Lego-sæt i stor skala. I USA er præfabrikerede vægrammer og tagspær allerede meget almindelige:

For lande, hvor betonkonstruktion er mere almindelig, viser isolerede betonformer meget lovende, især da de er udviklet til et mere velpoleret system:

Hvor 3D-print virkelig udmærker sig, er når det ikke forsøger at konkurrere med industrialiserede systemer. Det betyder, at den er bedst til udforskning eller avantgardebyggeri, i situationer, hvor du ikke ligefrem kan stole på en forsendelse af præfabrikerede dele, som du kan sætte sammen til et komplet hus.

Selvom vi måske bygger baser på Månen eller Mars ved hjælp af 3D-print, er det lidt … urealistisk at forvente, at du om 20 år vil bo i et 3D-printet hus.