Kupole iz gline, ki so videti kot križanec med lonci iz terakote in nečim, kar so morda zgradili termiti, verjetno niso nekaj, kar bi povezovali s prihodnostjo gradbeništva. Vendar je proizvajalec 3D-tiskalnikov Wasp v kraju Massa Lombarda blizu Ravenne na severu Italije pokazal, zakaj bi to lahko bile.
Tekom 18-mesečnega sodelovanja z arhitekturnim studiem Mario Cucinella Architects, znanim pod imenom TECLA, so velik tiskalnik povezali z žerjavom, šobo in črpalko. Zemlja, zbrana v bližini, se je dovajala skozi sistem in odlagala natančno po programiranem vzorcu.
Po besedah Maria Cucinelle je hišice iz blata mogoče natisniti v samo 200 urah, teoretično pa bi lahko vsakdo, ki ima dostop do tehnologije, pridobil zemljo iz bližnje okolice in natisnil svojo hišo. Sliši se precej preprosto. Vendar se bodo pojavile ovire, če se bo tehnologija uporabljala v komercialne namene, in sicer predpisi o gradnji in gradbiščih.
Kljub temu projekt TECLA kaže, kaj je mogoče doseči z osnovnimi materiali in naravnimi viri. Na primer, tiskanje hiš na zahtevo v krajih, kjer ni dostopa do drugih materialov, ali v državah s slabo infrastrukturo ali šibko gradbeno industrijo, lahko predstavlja resnično preobrazbeno.
Premagovanje ovir
Čeprav je bil 3D-tisk v gradbeništvu v zadnjem desetletju zelo opevan, je publiciteta postopoma zamrla, s tem pa je zamrlo tudi navdušenje nad njim. Razlogov, zakaj se je težko uveljavilo, je več. Prvi so že omenjene regulativne omejitve, drugi pa je, da je gradbeništvo znano kot ena najmanj digitaliziranih panog, kar je omejilo uvajanje tehnologij 3D-tiska.
Tradicionalni načini gradnje so okorni in lahko se prikradejo napake, ki vodijo do strukturnih težav. S 3D-tiskom pa je mogoče natisniti kompleksne in zapletene netipične konstrukcijske strukture (vključno s satnicami in mrežami), kar lahko omogoči večjo strukturno celovitost. Študije so pokazale, da je natisnjeni beton, če je ojačan z zelo kratkimi jeklenimi vlakni (približno 6 mm), trajnejši od standardnih mešanic. Poleg tega uporaba računalniškega programiranja in robotov za avtomatizacijo postopka betoniranja povečuje natančnost. Zmanjšajo se lahko tudi proizvodni stroški in količina odpadnega materiala.
Vendar je pred nami še nekaj poti. Tako meni Aslam Hossain, višji predavatelj inženirstva na univerzi Monash v Maleziji, ki je avtor pregleda 3D-tiska v gradbeništvu in vpliva na trg dela, objavljenega oktobra lani. V njem je trdil, da so aditivne tehnologije v trenutni obliki primernejše za tiskanje betona za hiše in vile kot pa za velike konstrukcije.
Hossain je zapisal, da je razlog za to pomanjkljivost 3D-tiska. Ne gre le za logistični izziv sestavljanja visoke stavbe, natisnjene v 3D, temveč tudi za izziv “nizke stopnje prilagajanja in zapletenosti obdelave informacij od zasnove do otipljivega predmeta”.
Za razumevanje in obvladovanje teh zapletov je ključnega pomena, da se nova generacija zaposlenih v industriji usposobi. Raziskovalci s Tehnološkega inštituta v Massachusettsu so v svojem dokumentu “Delo prihodnosti” o aditivni proizvodnji, objavljenem novembra lani, pozvali k izboljšanju usposobljenosti v industriji.
Za inženirje se bodo spremenile delovne vloge. Hossain je poudaril, da bo 3D-tisk “zmanjšal število arhitektov, inženirjev in gradbenikov, ki so potrebni za oblikovanje in načrtovanje projekta”. Od inženirjev pa se bo pričakovalo, da bodo “digitalno spretni, sposobni izvajati napredne računalniške analize v procesu načrtovanja in preverjanje konstrukcije”.
Znanje
V prihodnosti bodo inženirji potrebovali znanje o tem, kako izbira materiala vpliva na mehanske lastnosti in kako naj bodo natisnjeni deli razporejeni, da se izboljša vzdržljivost in učinkovitost.
Izpopolnjevanje in usposabljanje inženirjev za spodbujanje digitalne preobrazbe v gradbeništvu bo privedlo do večjega uveljavljanja 3D-tiska. Širša ozaveščenost o aditivni proizvodnji pa bo privedla do standardov 3D-tiska v celotni panogi, ki bodo pripomogli k zagotavljanju višje kakovosti stavb.
Vir: imeche.org.