Από τη βιομηχανική επανάσταση, τα δομικά υλικά έχουν περιοριστεί σε μεγάλο βαθμό σε μια σειρά από στοιχεία μαζικής παραγωγής. Από χαλύβδινες δοκούς μέχρι πάνελ από κόντρα πλακέ, αυτό το τυποποιημένο κιτ εξαρτημάτων πρωταγωνιστεί στον σχεδιασμό και την κατασκευή κτιρίων για περισσότερα από 150 χρόνια.
Η οικοδομική βιομηχανία έχει σημειώσει ταχεία εξέλιξη τις τελευταίες δεκαετίες, έχοντας γεννήσει την ανάγκη για νέες τεχνολογίες, υλικά αιχμής και καινοτόμες διαδικασίες.
Η τρισδιάστατη (3D) εκτύπωση έχει ελκύσει την προσοχή από επαγγελματίες σε διάφορους τομείς για την ικανότητά της να μετατρέπει αποτελεσματικά εικονικές έννοιες σε πρωτότυπα μέρη προσθέτοντας υλικό σε στρώματα.
Τα πλεονεκτήματά της μεθόδου περιλαμβάνουν ταχύτητα, άμεση μετατροπή δεδομένων, χειρισμό σύνθετης γεωμετρίας, υψηλή ακρίβεια, περιβαλλοντικά οφέλη και οικονομική αποδοτικότητα. Είτε πρόκειται για πηλό, σκυρόδεμα ή πλαστικό, το υλικό εκτύπωσης εξωθείται σε ρευστή κατάσταση και σκληραίνει στην τελική του μορφή.
Καθώς η κλιματική αλλαγή και η καταστροφή του περιβάλλοντος γίνονται ολοένα και πιο εμφαν, ο κόσμος και η παραγωγή κινούνται όλο και περισσότερο προς τη βιωσιμότητα. Οι εταιρείες στρέφονται στην τρισδιάστατη εκτύπωση και την κατασκευή πρόσθετων ως τρόπο μείωσης του αποτυπώματος άνθρακα. Αυτές οι τεχνολογίες επιτρέπουν την παραγωγή εξαρτημάτων με λιγότερα απόβλητα, ενέργεια και υλικά
Τρισδιάστατα εκτυπωμένη κατοικία
Ένα παραδείγματα παραγωγής πρόσθετων μεγάλης κλίμακας αποτελεί η κατοικία Tecla, που σχεδιάστηκε από τους αρχιτέκτονες Mario Cucinella και τυπώθηκε στη Massa Lombarda, μια μικρή πόλη στην Ιταλία.
Ενα αρχιτεκτονικό στούντιο και εταιρεία τρισδιάστατων εκτυπώσεων συνεργάστηκαν για να δημιουργήσουν το πρώτο σπίτι με 3D εκτύπωση κατασκευασμένο από χώμα. Η Wasp, η κορυφαία εταιρεία τρισδιάστατων εκτυπώσεων της Ιταλίας, και η Mario Cucinella Architects δημιούργησαν το Tecla – το οποίο είναι συντομογραφία της λέξης «τεχνολογία και πηλός».
Οι αρχιτέκτονες τύπωσαν το Tecla από πηλό που προερχόταν από ένα τοπικό ποτάμι. Ο μοναδικός συνδυασμός αυτού του φθηνού υλικού και της ακτινωτής γεωμετρίας δημιούργησε μια ενεργειακά αποδοτική μορφή εναλλακτικής στέγασης. Το φιλικό προς το περιβάλλον σπίτι χρειάστηκε μόλις 200 ώρες για να ολοκληρωθεί. Έχει πληθωρικό σχήμα και καμπυλωτούς τοίχους που μοιάζουν εντυπωσιακά με αχινό.
Περιβαλλοντική πρόκληση
Το 3D-εκτυπωμένο σπίτι είναι το αποκορύφωμα μιας αποστολής στο School of Sustainability: σχεδιάστε ένα βιώσιμο σπίτι κατασκευασμένο με φυσικά υλικά επί τόπου.
Η ομάδα έχτισε το πρωτότυπο σπίτι 60 τετραγωνικών μέτρων με μια διαδικασία κατασκευής μηδενικών αποβλήτων. Δεν απαιτούσε τη μεταφορά υλικών στην τοποθεσία, αποφεύγοντας τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της μεταφοράς. Το τρισδιάστατο εκτυπωμένο σπίτι 350 στρωμάτων κατασκευάστηκε με 60 κυβικά μέτρα φυσικού υλικού.
«Το Tecla ανταποκρίνεται στην ολοένα και πιο σοβαρή κλιματική έκτακτη ανάγκη, στην ανάγκη για βιώσιμα σπίτια και στο μεγάλο παγκόσμιο ζήτημα της έκτακτης ανάγκης για στέγαση που θα πρέπει να αντιμετωπιστεί», δήλωσε ο Massimo Moretti από το αρχιτετονικό γραφέιο Mario Cucinella Architects. «Ιδιαίτερα στο πλαίσιο επειγουσών κρίσεων που προκαλούνται, για παράδειγμα, από μεγάλες μεταναστεύσεις ή φυσικές καταστροφές».
Το 3D-εκτυπωμένο σπίτι είναι και γήινο και μοντέρνο. Συνδυάζει μια φυσική αίσθηση απλής τεχνολογίας με μια φουτουριστική αισθητική.
«Η αισθητική αυτού του σπιτιού είναι το αποτέλεσμα μιας τεχνικής και υλικής προσπάθειας», είπε ο Moretti . «Δεν ήταν μόνο μια αισθητική προσέγγιση. Είναι μια ειλικρινής μορφή, μια αληθινή μορφή».
Το τρισδιάστατο εκτυπωμένο σπίτι δεν έχει παράθυρα, αλλά έχει μεγάλους, στρογγυλούς φεγγίτες για να μπαίνει το φως. Το σχήμα έχει ραβδώσεις που υποστηρίζουν τη δομή του σπιτιού. Και έχει μερικά έπιπλα ενσωματωμένα στην κατασκευή, όπως πάγκο και κρεβάτι. Υπάρχει ακόμη και ένα δέντρο που φυτρώνει μέσα από το κέντρο του τραπεζιού της κουζίνας.
«Μας αρέσει να πιστεύουμε ότι η Tecla είναι η αρχή μιας νέας ιστορίας», είπε η Cucinella στο Dezeen. «Θα ήταν πραγματικά εξαιρετικό να διαμορφώσουμε το μέλλον μεταμορφώνοντας αυτό το αρχαίο υλικό με τις τεχνολογίες που διαθέτουμε σήμερα».
Προκλήσεις τρισδιάστατης εκτύπωσης στην αρχιτεκτονική
Η τρισδιάστατη εκτύπωση ξεπερνά σε μεγάλο βαθμό την παραδοσιακή κατασκευή με πολλούς τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της ακρίβειας, του χειρισμού της πολυπλοκότητας, της άμεσης μετατροπής δεδομένων, των περιβαλλοντικών οφελών, της οικονομικής απόδοσης και της αποδοτικότητας πρωτοτύπων. Η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει εμπορευματοποιηθεί στην αεροδιαστημική και την αυτοκινητοβιομηχανία και σε ένα ευρύ φάσμα ιατρικών εφαρμογών αλλά στην αρχιτεκτονική, η τρισδιάστατη εκτύπωση βρίσκεται ακόμα στα πρώτα στάδια ανάπτυξης και εφαρμογής πλήρους κλίμακας.
Προκειμένου η τρισδιάστατη εκτύπωση στην αρχιτεκτονική να υιοθετηθεί ευρύτερα, θα πρέπει να βρει τη θέση της στην αγορά και την κοινωνία.
Υπάρχει μια ολόκληρη υποδομή χτισμένη γύρω από παραδοσιακές μορφές κατασκευής όπως χάλυβας, σκυρόδεμα και ξύλο, οι οποίες περιλαμβάνουν αλυσίδες εφοδιασμού και οικοδομικούς κώδικες.
Επιπλέον, το κόστος του υλικού ψηφιακής κατασκευής είναι σχετικά υψηλό και οι ειδικές δεξιότητες σχεδιασμού που απαιτούνται για την εργασία με αυτά τα νέα υλικά δεν έχουν ακόμη διδαχθεί ευρέως.
Οι τρισδιάστατες τεχνολογίες εκτύπωσης επιτρέπουν νέες λύσεις στο σχεδιασμό και την κατασκευή κτιρίων. Η χρήση της στην αρχιτεκτονική εξαρτάται από την ακρίβεια του εκτυπωτή, τη διαθεσιμότητα μιας μεγάλης ποικιλίας υλικών και το κόστος παραγωγής.
Οι μελλοντικοί τομείς έρευνας θα πρέπει σίγουρα να περιλαμβάνουν την ανάπτυξη τρισδιάστατων εκτυπωτών ικανών να εκτυπώνουν κατασκευές μεγάλης κλίμακας και να λειτουργούν αυτόνομα σε διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες και να καλύψουν βέβαια το μεγάλο ζήτημα της μαζικής παραγωγής.
➪ Με πληροφορίες από: Dezeen, Freethink, TS2 space
