3Dプリントが持続可能な材料を建設にもたらす4つの方法

建設印刷は、3D印刷ドローンから大規模なケーブル駆動の無限ビルドマシンまで、過去数年間に多くの素晴らしいイニシアチブを見てきました。ただし、建設を次のレベルに引き上げることは、ハードウェアを改善することだけでなく、投入材料も改善することです。建設業界が無駄になり、世界最大の資源消費者の1つになることは周知の事実です。 3D印刷は無駄のレベルを減らしますが、斬新で新しい素材の機会も提供します。

同じ古いセメントと方法を単に適用することは、建設分野の一部に技術を愛するかもしれませんが、持続可能で、より安く、環境に優しい自動化された操作で前進する方法を提示することは、ミックスに新しくて真に破壊的な何かを提供するかもしれません。結局のところ、3D印刷は製造にさまざまな材料の可能性をもたらしたので、私たちの家、オフィス、そしておそらくいつかは都市全体のビルディングブロックを交互に変えることでその可能性を見てみませんか。

WASPの1,000ドルの家

図1WASP提供

100％持続可能ではありませんが、商用バージョンはすべてを言い終えると1,000ドルをはるかに超える費用がかかる可能性があるという現実を考慮すると、WASPのGaiaプロジェクトは、新しい材料を使用した潜在的な建設の可能性について興味深い提案を示しています。家自体は非常に安く、材料費はおよそ1,000ドルになります。これは、住宅危機の重要な解決策として役立ち、次世代の建物の価格を下げる可能性があります。

ガイアプロジェクトは土と米をベースにした混合物を使用していますが、コンクリートが主要な建物の基礎を構成し、屋根は主に木材で構成されています。 WASPは、フレームのみを構築するプロセスを示したため、電気、照明、および配管を使用する場合でも、ビルダーは材料費と人件費を考慮する必要があります。とはいえ、フレームがハイエンドの携帯電話と同じくらいの費用がかかるのは奇跡であり、積層造形技術がどこまで進んだかを示しています。

「ガイアは、特に従来のさまざまなシステムでのみ得られる熱性能と比較した場合、コスト削減の例を表しています。 」と、WASPのCEOであるMassimoMoretti氏は詳しく説明しました。 「現在、同社は建設市場に参入するためのあらゆる可能性を評価しています。おそらく最も信頼できる戦略は、私たちのチームが壁の建設に関与する建設サービスでしょう。 」

具体的な代替手段としての泥炭印刷

泥炭は主に、多くの湿地帯や湿地に自生する分解された植物材料の混合物で構成されています。天然素材として、セメントの安価な代替品として開発される可能性があると同時に、研究者は最大90％のコスト削減を提案しています。エストニアのタルトゥ大学の研究者が、エストニアの土地の20％を占めることを考えると、この処理手段を発見したのは当然のことです。

これが、これらすべての積極的な工業用建物の操業のための泥炭地の発掘を意味するのではないかと心配する人もいるかもしれません。泥炭の上部乾燥部分とオイルシェールアッシュなどの廃棄物のみを主な結合剤として使用しているため、心配する必要はありません（湿気によって材料に生じるアルカリ性を防ぎます）。材料をはるかに望ましいものにしているのは、構造の気密性のために、断熱材、フィラー、さらにはノイズブロッキングの必要性がほとんどないことです。

建設も非常に安価で、研究者は100〜150平方メートルの家の外枠を5,000〜3Dプリントすると見積もっています。それは1/10 ^番目 です 従来の製造技術によるコストの削減。

断熱材とパネル用の麻構造印刷

合法化の熱心な擁護者の中には、麻は何でも達成できる不思議な素材であると主張する人もいますが、彼らはその有用性を少し誇張しているかもしれません。多くの人が「ヘンプクリート」の使用を従来のコンクリートのはるかに優れた代替品として挙げていますが、残念ながら、価格が高く（面積によって異なります）、密度が低く、耐荷重能力がないため、陪審員はまだ使用していません。ただし、麻自体には、家の特定の部分に理想的ないくつかの利点があります。

オーストラリアの麻会社ミレコはこれの最も良い例かもしれません。彼らの3D印刷手順では、住宅用の建築用パネルを製造するための材料として麻バイオマスを利用しています。 Mirrecoは、麻の植物全体を処理し、それをさまざまなアイテムに分離できる機械を専門としており、建設部門に多くの生分解性オプションを提供します。

麻は、ロープやバッグなどのより糸状の材料を生成したり、パネルや断熱のために硬くて固い塊に圧縮したりできるため、非常に用途の広い材料です。プロジェクトがまだ開発中である間、ミレコはアークフォームズにパートナーを上陸させました。彼らは家を建てることによって建設部門内の大麻バイオマスの可能性を示すのを手伝いたいと思っています。また、大気中の炭素を抑制するのに役立つ植物の成長を促進するため、追加のメリットがあります。

木材の代わりに竹の複合材

生物由来の材料は、デザインに独特の質感を与えることができ、多くのプロジェクトで簡単に利用できる原料になります。たとえば、竹はさまざまな気候で急速に成長し、その一部の種は1日3フィート以上成長します。樹木と同等の量よりも1ヘクタールあたり35％多い質量を包み込むことができ、その上、肥料や農薬を必要としない天然の有機製品です。

「竹には興味深い特性があり、大量に入手できます。 」と、オークリッジ国立研究所の材料科学技術部門の科学者ソイダンオズカンは述べています。このプロジェクトでは約10,000ポンドの材料を使用し、DesignMiamiから委託された史上最大のプロジェクトになりました。

竹以外にも、3D印刷されたフォームをより適切に使用できるようにする天然原料がたくさんあり、現在の材料に代わる安価で持続可能な代替品を提供しています。森林伐採、炭素排出、非生分解性廃棄物が非常に大きな問題になっている今、私たちが違った考え方（そして行動）を始める時が来ているはずです！

注目の画像は、WASP、エストニア泥炭協会、ミレコ＆オークリッジ国立研究所の厚意により提供されました。