未来へようこそ
インド初の3Dプリント住宅が、今年初めに落成した。チェンナイにあるインド工科大学（IIT）マドラス校のキャンパス内に建てられ、同校の卒業生が設立したスタートアップが開発したものです。この新時代のテクノロジーは、インドの住宅にどのような革命をもたらすのでしょうか。
インドのニルマラ・シタラマン財務・企業担当連邦大臣は、2021年4月27日、バーチャルイベントを通じて、国内初の3Dプリント住宅を落成させました。インドでは、増加する人口をインフラ的にサポートする必要性が常に存在しています。建築費の高騰を考えると、3Dプリント住宅の成功は希望の光と言えるでしょう。しかし、この技術はまだ初期段階にあるため、日常的なソリューションとして実用化されるにはまだ時間がかかりそうです。
アイデア
IITマドラスの卒業生が設立した新興企業トバスタ・マニュファクチャリング・ソリューションズが構想する3Dプリント住宅は、こうした懸念に対処するために開発されたものです。また、「コンクリート3Dプリント」のような国産技術によって、インドの建設業界のシナリオを変え、この分野の大きな落とし穴（急増する人口、都市化の進展、コストの増加、労働力への依存、廃棄物、汚染）を克服することも目指しています。
コンクリート3Dプリントとは
コンクリート3Dプリンターとは、簡単に言うと、3次元の構造物（スケールの大小は問わない）を自動で製造する技術である。コンピューターで作成した2次元の設計ファイルを受け取り、コンクリートのような流動性のある素材を押し出し、層ごとに3次元構造物を作る。トバスタは、プリンターの開発に加え、構造体を作るための印刷材料組成、プリンターと「対話」するソフトウェア、プリンターの動作を最適化し物理的なデザインを実現すること、さまざまな物理的要素に対するアプリケーション固有の印刷戦略も策定しています。 コンクリート3Dプリンティング」の技術は、建設業界が要求される競争の場を平準化するために採用できる最適な代替案であり、実質的なツールなのです。
課題
IITマドラスの3Dプリントハウス建設における最大の難関は、世界的なパンデミックの発生により、建設活動が大幅に後退したことです。当初の計画では、2020年3月から4月までに着工し、1カ月後に完成する予定でした。しかし、インドの封鎖規制による操業停止やサプライチェーンの大幅な混乱により、物理的な建設が始まったのは封鎖緩和の発表後となりました。さらに、2020年11月に発生したサイクロン「ニヴァール」がチェンナイを浸水させ、またもや工程に支障をきたした。しかし、このようなボトルネックにもかかわらず、チームの献身と忍耐は、チェンナイにあるIITマドラスキャンパスの緑の敷地に物理的に実現させることに成功したのです。3Dプリントハウスは2020年12月、着工から1カ月で完成しました。
実用的な使い方
3Dプリントハウスは、従来の住宅に比べ、実用性・居住性において、技術的な工夫がなされており、その主なものを以下に示します。
- コンクリート3Dプリンティングでは、大規模な住宅でも追加費用なしでカスタマイズすることができます。つまり、住まい手の実用性や利便性に応じて、デザインや機能を選択することができる。
- 3Dプリンティングにより、空間の特定の熱伝導率や音響を実現することができます。例えば、温暖な地域では、より涼しい空間を作ることができ、冷房設備が不要になります。また、プライバシーに配慮した構造で、デザインによる遮音性の高い構造も可能です。
- 構造体そのものについては、（壁や構造体にかかる応力や負荷に基づいて）異なる強度の壁や構造体を3Dプリントするために、原材料の混合設計を適切に選択することができます。その結果、構造物の価値を高め、構造物の寿命を延ばすことができます。
未来
建設用3Dプリンティング技術の前途は、特に期待されています。総合的な成果が保証された新しい技術として、その成長の軌跡は有望であり、技術の枠組みをさらに最適化することで利益を最大化する方向へと向かっています。建設期間の大幅な短縮につながる開発のスピードアップ、有機的でパラメトリックな設計の実現、建設コストの最大30％削減、環境に優しい材料の利用、地球に優しい持続可能な建築への必然的な移行など、この技術が将来もたらすであろうメリットのいくつかを紹介します。建設用3Dプリンティングは、まだ始まったばかりの技術ですが、その基盤は、採用しやすく、導入が容易であることにあります。今後は、この技術をいかに早く、効率的に導入していくかが課題です。 建設用3Dプリンティング技術の前途は、特に期待されています。総合的な成果が保証された新しい技術として、その成長の軌跡は有望であり、技術の枠組みをさらに最適化することで利益を最大化する方向へと向かっています。建設期間の大幅な短縮につながる開発のスピードアップ、有機的でパラメトリックな設計の実現、建設コストの最大30％削減、環境に優しい材料の利用、地球に優しい持続可能な建築への必然的な移行など、この技術が将来もたらすであろうメリットのいくつかを紹介します。建設用3Dプリンティングは、まだ始まったばかりの技術ですが、その基盤は、採用しやすく、導入が容易であることにあります。今後は、この技術をいかに早く、効率的に導入していくかが課題です。
