به آینده خوش آمدید
ساخت اولین خانه از طریق چاپ سه بعدی در هند در اوایل امسال افتتاح شد. این خانه که در داخل پردیس دانشگاه موسسه فناوری هند(IIT) در چنای قرار دارد، به وسیله یک استارت آپ که توسط یکی از فارغ التحصیلان این موسسه تأسیس شده است، ساخته شده است. در اینجا آمده که چگونه این فناوری عصر جدید می تواند خانه سازی در هند را متحول کند
نیرمالا سیتارامان، وزیر اتحادیه دارایی و امور شرکتی هند، اولین خانه ساخته شده با روش چاپ سه بعدی کشور را از طریق یک رویداد مجازی در 27 آوریل 2021 ا فتتاح کرد. در هند، همیشه نیاز به یک حمایت زیرساختی از جمعیت رو به افزایش آن محسوس بوده است. و با توجه به افزایش قیمت ساخت وساز، موفقیت خانه های پرینت سه بعدی پرتو امیدی برای این کشور است. با این حال، از آنجایی که این فناوری هنوز در مراحل اولیه خود است، مدتی طول می کشد تا کاربردی در راه حل های روزمره پیدا کند.
ایده
خانهساخته شده به روش چاپ سه بعدی، که توسط شرکت راه حل های تولیدی تواستا (Tvasta Manufacturing Solutions) که استارت آپیست که توسط فارغ التحصیلان دانشگاه IIT Madras تأسیس شده است، به منظورتلاش برای رفع این نگرانی ها راه اندازی شده است. هدف این مرکزهمچنین تغییر روایت صنعت ساخت وساز درهند با فناوری‌های بومی مانند چاپ سه بعدی بتنی است که به موجب آن مشکلات عمده این بخش یعنی جمعیت رو به رشد، شهرنشینی افسارگسیخته، افزایش هزینه ها، اتکای شدید به نیروی کار، اتلاف و آلودگی؛ قابل حل هستند.
چاپ سه بعدی بتن چیست؟
به عبارت ساده، “چاپ سه بعدی بتن “یک روش تولید خودکار برای ساخت سازه های سه بعدی واقعی (در تمام مقیاس های قابل تحقق) است. این تکنیک از یک چاپگر سه بعدی بتن استفاده می کند که یک فایل طراحی دو بعدی کامپیوتری را از کاربردریافت کرده و به صورت لایه به لایه با بیرون دادن مواد دارای قابلیت جاری شدن شبیه بتن یک ساختار سه بعدی را به وجود می آورد. شرکت تواستا علاوه بر ساخت چاپگر، ترکیب مواد چاپی که برای ساخت یک محصول استفاده می شوند، نرم افزاری که با چاپگر “صحبت” کرده، عملکرد آن را بهینه می کند و امکان تحقق طرح های فیزیکی را فراهم می کند، و استراتژی های چاپ ویژه برنامه برای عناصر فیزیکی مختلف را نیز تنظیم می کند. فناوری “چاپ سه بعدی بتن “یک جایگزین بهینه و ابزاری اساسی است که صنعت ساخت و ساز می تواند از آن برای هماهنگ کردن مقدارعرضه و تقاضا استفاده کند.
چالش ها
بزرگترین چالش در ساخت خانه از طریق چاپ سه بعدی در IIT Madras، شروع همه گیری جهانی کرونا بود که فعالیت های ساخت و ساز را برای یک دوره زمانی قابل توجه عقب انداخت. طبق برنامه اولیه، ساخت خانه قرار بود بین ماه مارس تا آوریل 2020 آغاز شده و تا یک ماه دیگر تکمیل شود. با این حال، به دلیل توقف عملیات به دلیل محدودیت های قرنطینه در هند و به دنبال آن اختلالات عمده در زنجیره تامین، ساخت و ساز فیزیکی تنها پس از اعلام کاهش قرنطینه ها آغاز شد. علاوه بر این، طوفان نیوار در نوامبر 2020، منجر به سیل درچنای شد و مانع دیگری را سر راه این فرآیند قرار داد. با این حال، با وجود همه این تنگناها، فداکاری و پشتکار تیم منجر به تحقق فیزیکی این پروژه در محوطه سبز پردیس IIT Madras چنای شد. ساخت خانه با روش چاپ سه بعدی در دسامبر 2020، در یک بازه زمانی یک ماهه از شروع آن به پایان رسید.
استفاده عملی
خانه ساخته شده به روش چاپ سه بعدی به عنوان تلاشی با کمک فناوری، در مقایسه با خانه هایی که با روش معمولی ساخته شده اند، از نظر کاربردی و قابلیت زندگی امکانات بیشتری ارائه می دهد، که عمده ترین آنها در زیر ذکر شده اند:
- از طریق چاپ سه بعدی بتن، امکان سفارشی سازی خانه ها حتی در مقیاس اندازه بدون هزینه اضافی وجود دارد. یعنی طرح ها و ویژگی های سازه می توانند بر اساس کاربرد و راحتی ساکنان انتخاب شوند.
- هدایت حرارتی و آکوستیک خاص برای فضاها را می توان از طریق چاپ سه بعدی به دست آورد. به عنوان مثال، در آب و هوای گرم می توان فضاهای خنک تری ساخت که نیاز به تجهیزات سرمایشی را از بین می برد. به همین ترتیب، می توان سازه ها را از طریق طراحی با اجرای آکوستیک خوب به هدف حفظ حریم خصوصی ساخت.
- از نظر ساختار، میتوان به درستی طراحی هایی را با ترکیب مواد خام برای دیوارها و سازه های ساخته شده توسط چاپ سه بعدی با مقاومت های مختلف (بر اساس تنش ها و بارهای روی دیوار/ سازه) انتخاب کرد. این منجر به ایجاد ارزش بیشتر برای سازه می شود و ممکن است عمر کلی آن را افزایش دهد.
آینده
نکته کلیدی ساخت موفقیت آمیز یک خانه به روش چاپ سه بعدی در هند این واقعیت است که مفاهیم فناوری مانند “اتوماسیون” و “دیجیتال سازی” به خوبی در محدوده قابل دستیابی صنعت ساخت و ساز قرار دارند. این فناوری ها نه تنها فعالیت های معمولی صنعت مانند ساخت یک سازه را تکمیل می کنند، بلکه ممکن است مزایای دیگری مانند کاهش احتمالی ردپای کربن در کل فرآیند ساخت وساز، کاهش نیروی دستی یا غیر ماهر (این امر به ویژه در دوران کووید 19 کاربرد داشت، زمانی که پروژه های حیاتی ساخت و ساز و عمران به دلیل کمبود نیروی کار آسیب دیدند) و کاهش بالقوه در هزینه ساخت و ساز را نیز ارائه دهند. علاوه بر این، از طریق اتوماسیون، می توان طرح هایی را هم برای اجرا و هم برای عملکرد، بدون هزینه های اضافی ایجاد کرد. این امر سفارشی سازی و شخصی سازی فردی را امکان پذیر می کند. راه پیش رو برای فناوری چاپ سه بعدی ساخت و ساز راهی بسیار هیجان انگیز به نظر می رسد. به عنوان یک فناوری نوپا، با تضمین نتایج همه جانبه، مسیر رشد مسیری امیدوارکننده است و به سمت به حداکثر رساندن منافع از طریق بهینه سازی بیشتر در چارچوب فناوری پیش می رود. پیشرفت های سریع‌تر که منجر به کاهش عمده زمان ساخت می شوند، تحقق طرح های ارگانیک و پارامتریک، کاهش احتمالی هزینه ساخت تا 30 درصد، استفاده از مصالح سازگار با محیط زیست، تغییر اجتناب ناپذیر ساخت وسازهای پایدار و سازگار با محیط زیست، و غیره برخی از مزایای دیگری هستند که این فناوری ممکن است در آینده به ارمغان بیاورد. قابل توجه است که، علیرغم اینکه فناوری ساخت و ساز به روش چاپ سه بعدی یک فناوری نوپا می باشد، اساس خود را بر پایه آمادگی پذیرش و اجرای آسان بنا نهاده است. بنابراین، آنچه که باید دید این است که چقدر سریع و کارآمد پذیرای این فناوری به طور کامل خواهیم بود.
