Sự trỗi dậy của nhà lắp ghép in 3D

Nhà ở module in 3D đúc sẵn là một giải pháp hấp dẫn, tận dụng lợi ích của những tiến bộ trong công nghệ in 3D, đồng thời tận dụng máy móc và nhân công xây dựng tiêu chuẩn. Trong xây dựng bằng công nghệ in 3D ngoài công trường, không cần phải vận chuyển máy móc in 3D cồng kềnh đến công trường. Thay vào đó, các bộ phận được in trong môi trường được kiểm soát và sau đó được lắp ráp tại chỗ. Các loại bộ dụng cụ module nhà ở in 3D này đã và đang được sản xuất và thu hút đầu tư đáng kể.

Nghiên cứu sâu rộng và những tiến bộ công nghệ trong lĩnh vực in 3D nhằm mục đích đẩy nhanh tiến độ xây dựng, giảm chi phí và thúc đẩy việc sử dụng vật liệu khử cacbon. Theo một nghiên cứu năm 2018 trên tạp chí học thuật IOP Conference Series Materials Science and Engineering, in 3D trong xây dựng có thể cắt giảm chi phí ít nhất 35%. Công nghệ này cũng cho phép khai thác vô số vật liệu, dẫn đến nghiên cứu sâu rộng về đùn vật liệu tái chế, tiết kiệm năng lượng và tại địa phương. Các công ty công nghệ lớn như ICON đã và đang thực hiện nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực này. Với các dự án được xây dựng tại Austin, họ đã khám phá các cơ hội sử dụng bê tông ít cacbon, khả năng thẩm mỹ và khả năng tùy chỉnh của người dùng đối với nhà in 3D.

Mặc dù thú vị, hầu hết công nghệ in tại chỗ này đều gặp phải những thách thức khiến việc triển khai rộng rãi ngay lập tức trở nên khó khăn. Những thách thức này bao gồm các câu hỏi về chất lượng vật liệu được ép đùn tại chỗ, các hạn chế tại chỗ liên quan đến quy mô máy móc cần thiết và trình độ chuyên môn cần thiết để vận hành máy móc đó.

Mặt khác, công nghệ in 3D module nhà ở ngoài công trường cho thấy tiềm năng ứng dụng ngay lập tức rất lớn. Bên cạnh những ưu điểm của công nghệ in 3D, việc sản xuất các bộ phận hoặc đơn vị nhà ở module in ngoài công trường cho phép nâng cao chất lượng xây dựng, giảm thiểu chất thải và thậm chí giảm chi phí sản xuất nhờ khả năng sản xuất số lượng lớn. Trong một cuộc phỏng vấn với Habitat for Humanity , Adithya Jain, đồng sáng lập Tvasta Manufacturing Solutions, cho biết nhà in 3D đúc sẵn có thể tiết kiệm chi phí hơn so với in 3D tại công trường và hoạt động tốt hơn trong môi trường đô thị đông đúc. Các dự án in 3D tại Ấn Độ của họ bao gồm những ngôi nhà được làm thành từng mảnh tại xưởng và sau đó được lắp ráp tại công trường.

Mighty Buildings là một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại San Francisco đang tạo ra những tiến bộ trong lĩnh vực in 3D đúc sẵn. Họ sản xuất các bộ phận đúc sẵn in 3D cho các công trình nhà ở. Hệ thống bộ dụng cụ của họ được làm từ các tấm in 3D chế tạo sẵn tại nhà máy, có thể tùy chỉnh theo bất kỳ kế hoạch nào. Sau đó, chúng được lắp ráp tại chỗ, giúp giảm thời gian xây dựng hơn một nửa. Theo một cuộc phỏng vấn với Tech Crunch, vật liệu composite của họ được làm từ 60% thủy tinh tái chế. Nó đông cứng bằng tia cực tím và có độ bền kéo và uốn gấp năm lần bê tông trong khi nhẹ hơn 30%. Những vật liệu này có thể được lắp ráp nhanh chóng tại chỗ bằng máy móc và nhân công tiêu chuẩn. Khi được hình thành vào năm 2017, công ty đặt mục tiêu bán trực tiếp cho người tiêu dùng, bao gồm cả việc bán ADU, nhưng hiện đang nỗ lực xây dựng toàn bộ cộng đồng.

Azure tạo ra toàn bộ nhà lắp ghép module in 3D từ chai nhựa. Họ làm việc trực tiếp với khách hàng, cung cấp các studio, văn phòng và nhà nhỏ ở sân sau được in 3D. Theo Azure, mỗi module in 3D của họ tái chế khoảng 150.000 chai nhựa . Chúng có diện tích trung bình khoảng 18m2 và có thể được in chỉ trong 24 giờ. Các cấu trúc được xây dựng kín nước và đã được cách nhiệt. Quá trình sản xuất một đơn vị mất khoảng một tuần và việc lắp đặt có thể được thực hiện chỉ trong một ngày. Điều này bao gồm tất cả các lớp hoàn thiện nội thất và ngoại thất, hệ thống chiếu sáng và nguồn điện. Họ cũng cung cấp các tùy chọn tùy chỉnh cho phép mọi người điều chỉnh bố cục của từng module.

Đầu tư vào lĩnh vực này đang tăng trưởng. Cả Mighty Buildings và Azure đều đã nhận được nguồn vốn đầu tư lớn, cho thấy các ngành công nghiệp này dự kiến ​​sẽ sớm mở rộng nhanh chóng. Mặc dù điều này có thể không giải quyết được vấn đề về khả năng chi trả nhà ở, nhưng nó có thể mang lại sự đổi mới cho một ngành công nghiệp vốn đã trì trệ từ lâu . Với vai trò là một giải pháp trung gian thực dụng, công nghệ đúc sẵn in 3D có tiềm năng giới thiệu các vật liệu và phương pháp tiên tiến đã từng bị bỏ qua trong nhiều thập kỷ, và cuối cùng đưa công nghệ này đến với công chúng.