Danes v prihodnost 3D tiska v gradbeništvu verjame le malokdo. Najbrž zato, ker smo v našem okolju tradicionalisti, kjer sta opeka in malta še vedno najpogosteje uporabljena materiala. Kljub temu raziskovalci po svetu skušajo že dobro uveljavljene 3D tiskalnike prenesti v gradbeništvo ter tako poenostaviti in poceniti gradnjo različnih objektov. Gradbeništvo se hitro spreminja, predvsem na krilih digitalizacije. Po napovedih se bo v poldrugem desetletju skoraj polovica vrednostne verige v tej panogi oddaljila od tradicionalnih postopkov.
Kaj je 3D tisk?
3D tisk je prelomna tehnologija, ki omogoča izdelavo tridimenzionalnih predmetov z dodajanjem materiala plast za plastjo. Omogoča hitro izdelavo zapletenih konstrukcij po meri neposredno na gradbišču in prinaša številne prednosti pred tradicionalnimi načini. Tehnologija 3D tiska v gradbeništvu že danes prinaša veliko koristi, med njimi nižje stroške, hitrejšo izvedbo projektov in manjši okoljski odtis. Za izumitelja postopka 3D tiska v gradbeništvu velja Američan William Urschel. Leta 1939 je s svojo napravo, preprosto vrtljivo ploščo in ročico z dozirnikom na osrednji osi, seveda brez računalnika, zgradil okroglo betonsko stavbo, ki stoji še danes.
Tradicionalna gradnja in 3D tisk
| Lastnost | Tradicionalna gradnja | 3D tisk |
|---|---|---|
| Materiali in postopki | Opeka, malta, ročno delo | Napredni materiali (na primer posebne betonske mešanice), dodajalna izdelava |
| Hitrost | Počasna gradnja zaradi več faz sušenja in vezanja | Hitrejša gradnja zaradi neprekinjenega tiskanja |
| Stroški | Višji stroški zaradi dolgega trajanja in velike količine dela | Nižji dolgoročni stroški zaradi manjše potrebe po delu in materialu |
| Prožnost | Omejena prožnost pri zasnovi zapletenih konstrukcij | Velika prožnost in natančnost pri izdelavi zapletenih konstrukcij po meri |
| Trajnost | Veliko odpadkov, visoka poraba energije | Manj odpadkov, nižja poraba energije, možnost rabe trajnostnih materialov |
| Začetni stroški | Nižji začetni stroški | Visoki začetni stroški za vzpostavitev infrastrukture |
| Uporaba | Primerna za različne vrste gradbenih projektov | Zaenkrat omejena uporaba, tehnologija je še v razvoju |
| Regulativne ovire | Skladna z obstoječimi gradbenimi predpisi in standardi | Gradbeni predpisi in standardi še niso povsem prilagojeni |
Prednosti in slabosti 3D tiska
Prednosti:
—Hitrost: omogoča hitro gradnjo in skrajša časovnico projekta.
—Trajnost: raba trajnostnih materialov in manj gradbenih odpadkov.
—Prožnost in oblikovanje: 3D tisk omogoča izdelavo zapletenih konstrukcij po meri.
—Gospodarnost: kljub visokim začetnim stroškom dolgoročno zniža stroške zaradi manjše potrebe po delu in materialu.
Slabosti:
—Visoki začetni stroški: vzpostavitev infrastrukture za 3D tisk je draga.
—Omejena uporaba: tehnologija je še v razvoju in ni primerna za vse vrste gradbenih projektov.
—Regulativne ovire: gradbeni predpisi in standardi še niso povsem prilagojeni tehnologiji 3D tiska.
Primer gradnje s 3D tiskom
Gradnja s 3D tiskom do četrte gradbene faze je cenejša od tradicionalne, kar pomeni, da lahko pričakujemo širjenje 3D tiska med graditelji. Dober primer je načrtovana gradnja celotne stanovanjske soseske ameriškega podjetja Icon. Icon, ki ga je ArchDaily leta 2021 izpostavil med novimi praksami, je mednarodno prepoznaven kot pionir 3D tiska v velikem obsegu. Podjetje je razvilo različne gradbene sisteme in izvedlo več projektov, ki kažejo zmožnosti te nove tehnologije. Med njimi je sodelovanje z BIG in Lennarjem, iz katerega je nastala soseska s 100 3D natisnjenimi domovi v Teksasu, in tekoči raziskovalni projekt z Naso za razvoj samodejnih gradbenih tehnologij za gradnjo objektov na Luni in celo na Marsu.
Sklep
3D tisk v gradbeništvu ima velik potencial, da panogo preoblikuje. Stanovanjsko hišo je s 3D tiskom res mogoče natisniti ceneje, a ker samo natis hiše ne zadošča, je 3D tisk v primerjavi s tradicionalno gradnjo še vedno precej drag. Z nadaljnjim razvojem 3D tiskalnikov in uvajanjem izboljšanih tehnologij se bo število upravljavcev zmanjšalo, čeprav 3D tiskalniki že danes ne potrebujejo več kot 3 do 5 ljudi. Pričakovati je, da bo tehnologija 3D tiska v gradbeništvu v prihodnjih letih še napredovala. Med možnimi rabami sta tiskanje celotnih mest in uporaba 3D tiskalnikov v vesolju za gradnjo bivalnih enot na drugih planetih.
Registracija in začetek sta brezplačna