Technológia

Nyomtassunk házakat!

1/5

Gaia - a mezőgazdasági hulladékból nyomtatott ház

?>
Gaia - a mezőgazdasági hulladékból nyomtatott ház
?>
A világ egyik első nyomtatott háza Dubaiban
?>
Egy 3D nyomtató működés közben
?>
Egy eidhoven-i projekt, amelynek célja, hogy bemutassák: a nyomtatás már a hétköznapjaink része lehet (van Wijnen)
?>
Példa a beltéri nyomtatásra (van Wijnen)
1/5

Gaia - a mezőgazdasági hulladékból nyomtatott ház

Nyomtassunk házakat!
Technológia

Nyomtassunk házakat!

2019.03.19. 17:00

Mindenki hallott már 3D nyomtatóval készült házakról, de még kevesen tudják, hogyan is működik ez a technika és mik az előnyei. E cikkünkben azt igyekeztük tehát körbejárni, milyen elérhető eszközök vannak a piacon, hogyan járulhat hozzá az új módszer a fenntarthatósághoz és merre tartanak a kutatások.

Az építőipar hatalmas változásokon ment át az elmúlt évtizedekben, és ez a tendencia máig sem változott. Felelős építészek nem győzik kapkodni a fejüket a szinte havonta megjelenő új anyagok és technológiák után, hiszen aki naprakész kíván maradni, annak követnie kell a változásokat. A 3D nyomtatás már jó két évtizede elérhető technológia, egyre elterjedtebb és egyre többféle alapanyagból képesek a nyomtatók végterméket előállítani. A világ – szerencsére – egyre inkább a környezettudatos, fenntartható környezetalakítás felé tolódik, ami az építőipart lassabban érte el ugyan a többi szektornál, jelenléte azonban egyre hangsúlyosabb.

 

Egy francia példa

 

Épületek 3D nyomtatása még új módszer, ugyanis bár a nyomtatók alkalmasak lettek volna a feladatra, a hagyományos beton szilárdsági tényezői miatt nem volt alkalmas a feladatra. Az áttörést a geopolimer beton feltalálása jelentette, amelynek gyártása ipari méretben csupán 2012-ben kezdődött. A geopolimer beton összetétele az ókori beton vizsgálatának eredményeként, annak továbbfejlesztésével jött létre.

 

Egy 3D nyomtató működés közben
3/5
Egy 3D nyomtató működés közben

 

A geopolimer beton

Geopolimer beton előállításához kiindulási anyagként az alapanyagok igen széles palettája használható fel, amelyek között az ipari hulladék (salak, pernye, téglaőrlemény, üveghulladék stb.) a legjelentősebb, hiszen némelyikük újrahasznosítása eddig nem megoldott probléma. Ezen felül az a geopolimer beton (vagy geopolimer cement) az alkáli aktivált anyagok közé tartizik, hasonlóan a klasszikus cementekhez, szobahőmérsékleten köt és a kiindulási anyagok, az előállítási paraméterek függvényében egészen extrém fizikai és kémiai tulajdonságokkal is felruházhatók.

Egy francia tudós, Davidovich találta fel az új anyagot, amelynek lényege, hogy a kötőanyag alapkomponensét nem egy kalcium gazdag (például salak) anyag szolgáltatja, hanem valamilyen üveges vagy amorf szerkezetű alumino-szilikát, amelyet lúgos, alkáli tartalmú oldattal kezelt. A jövőben több alkalmazási területen is helyettesíthetik a hagyományos cementeket, mert előállításuk jelentősen olcsóbb a hagyományos cementnél, hiszen kizárólag ipari hulladékanyagokból is előállíthatók. A kutatók évről évre újabb lehetséges alapanyagot fedeznek fel. Mára már sikerült perlitből, üvegporból, rizshéj hamujából és téglaporból is alkáli aktivált anyagot előállítani.

 

Egy magyar vállalkozás, amelyik már alkalmazza a nyomtatókat

 

A gyakorlat is azt mutatja, hogy nagy porozitású, szilárd szerkezetek létrehozására különösen alkalmas építőanyag készíthető ezzel a technikával, amelyek kis hővezetési tényezővel, és mellette megfelelő szilárdsággal rendelkeznek ahhoz, hogy a pórusbetonokhoz hasonló, szerkezettartó és hőszigetelő szerepet töltsenek be.

A 3D nyomtatók patronjába – leggyakrabban – ilyen geopolimer beton kerül, mely pár másodperc alatt fixálódik, ahogy elhagyja a nyomtatófejet. A nyomtatott beton nyomószilárdsága kétszerese a napjainkban használt födém beton szilárdságának, húzószilárdsága pedig meghaladja a 13Mpa értéket – ez az érték a normál beton esetében közel nulla. 1000 Celsius fokos égetés mellett 2 órán keresztül ellenáll a hőnek, amely a családi házakra vonatkozó elvárás négyszerese.

 

Példa a beltéri nyomtatásra (van Wijnen)
5/5
Példa a beltéri nyomtatásra (van Wijnen)

 

A technológia tervezési és kivitelezési szempontból

Közhely ugyan, de a szakemberhiány megoldását is jelentheti a házak nyomtatásának elterjedése, hiszen lényegesen kisebb munkaerő-igény szükséges egy ilyen építkezésre, a gépek méretpontosan, szakszerűen, soha nem fáradva és tévedve látják el a feladataikat. Egy robot a nap 24 órájában képes dolgozni és így napi 150 m2 falfelületet képes elkészíteni 5 mm-es pontossággal, vagyis egy hagyományos családi ház pár nap alatt elkészíthető.
A nyomtatott házak jellemzően üreges falazattal készülnek, az üregek pedig zártcellás purhabbal, de akár természetes szigetelő anyagokkal is kitölthetők. E megoldásnak köszönhetően pedig az ilyen épületek a passzívház-követelményeket is teljesítik; a nyomtató pedig szinte teljes tervezői szabadságot biztosíthat, a nyomtató ugyanis bármilyen ívelt felületet képes precízen elkészíteni.

 

Egy eidhoven-i projekt, amelynek célja, hogy bemutassák: a nyomtatás már a hétköznapjaink része lehet (van Wijnen)
4/5
Egy eidhoven-i projekt, amelynek célja, hogy bemutassák: a nyomtatás már a hétköznapjaink része lehet (van Wijnen)

 

A nyomtatott ház-szerkezetek amellett, hogy a passzívházakra vonatkozó előírásokat is teljesítik, statikailag túlteljesítik a födémbeton teherbírását, tűzvédelmi teszteken 120 percen túl is elviselték az 1200 Celsius fokos hőmérsékletet, valamint rendkívül magas a földrengés elleni védelmük is.
Számos nyomtató érhető el a piacon, amelyek eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek ugyan, de – különösen amióta európai vállalkozások is beszálltak a piacra – olyan épületek létrehozására alkalmasak, amelyek megfelelnek az EU-s szabványoknak is. A különböző nyomatókról az alábbi linken találhatnak adatokat, az azonban általánosságban elmondható, hogy két külön úton indultak el a gyártók: vagy egy keretben mozgó, vagy egy önjáró robotra rögzített szórófejet helyeznek el a gépeken, amely szabadion mozogva egyenletes sávokban önti az építőanyagot a korábbi rétegre. E gépeknek leginkább méretbeli korlátai vannak, jellemzően 8-10 méternél magasabb épületek még nem készíthetők használatukkal.

 

Gaia - a mezőgazdasági hulladékból nyomtatott ház
1/5
Gaia - a mezőgazdasági hulladékból nyomtatott ház

 

A jövő

A nyomtatók rugalmas felhasználásának remek példája egy nemrég megjelent mintaprojekt, amely bizonyítja: ma már biológiailag lebomló anyagból is nyomtathatunk, föld és mezőgazdasági hulladékból felhasználásával, de már a geocementtel való nyomtatás 90 százalékkal képes csökkenteni a hagyományos építőanyagok előállításához szükséges CO2-kibocsátást, ezáltal nem csak az épületek üzemeltetés lesz közel nulla károsanyag-kibocsátású, hanem az alapanyag előállítása is elképesztő mértékben csökkenthető. A 3D nyomtató legfőbb erénye emellett, hogy minden pillanatban ugyanazt a minőséget nyújtja. Egyértelműen a technológia további fejlődése várható tehát a közeljövőben. Az építészeknek tehát fel kell készülniük az új lehetőségek teremtette újabb kihívásokra.

Móré Levente

 

Vélemények (0)
Új hozzászólás
Helyek/Infrastruktúra

MOSÓHÁZAK // Egy hely + Építészfórum

2020.09.16. 13:04
00:05:55

Ismét a Balaton környékére, konkrétan pedig a Balaton-felvidék három falvába visz el Torma Tamás az Egy hely és az Építészfórum közös videósorozatában. Köveskálra, Kővágóörsre és Óbudavárra a három település jó állapotú mosóházai kapcsán a stáb, de persze a nagy hagyományú, egykor a közösség életének központi helyszínét jelentő épületek mellett a korabeli szokások is szóba kerülnek a videóban.

Ismét a Balaton környékére, konkrétan pedig a Balaton-felvidék három falvába visz el Torma Tamás az Egy hely és az Építészfórum közös videósorozatában. Köveskálra, Kővágóörsre és Óbudavárra a három település jó állapotú mosóházai kapcsán a stáb, de persze a nagy hagyományú, egykor a közösség életének központi helyszínét jelentő épületek mellett a korabeli szokások is szóba kerülnek a videóban.

Helyek/Köztér

A GÖMBKILÁTÓ // Egy hely + Építészfórum

2020.09.03. 14:12
00:05:11

A brüsszeli Atomiumra is reflektáló Gömbkilátó az 1963-as fővárosi BNV-re készült a Székesfehérvári Fémmunkás Vállalat tervezésében. Hogy a poli-gömb története miként ível át Brüsszeltől egészen Balatonboglárig, arról az Egy hely és az Építészfórum videósorozatában Torma Tamás mesél.

A brüsszeli Atomiumra is reflektáló Gömbkilátó az 1963-as fővárosi BNV-re készült a Székesfehérvári Fémmunkás Vállalat tervezésében. Hogy a poli-gömb története miként ível át Brüsszeltől egészen Balatonboglárig, arról az Egy hely és az Építészfórum videósorozatában Torma Tamás mesél.

Támogasd az Építészfórumot most, hogy legyen újabb húsz évünk!

Az Építészfórum minden tartalma ingyenes – és az is marad. De ahhoz, hogy eredeti, értékálló anyagokat hozzunk létre, Olvasóink támogatására is szükségünk van.

Támogatom

Friss adatvédelmi tájékoztatónkban megtalálod, hogyan gondoskodunk adataid védelméről. Oldalainkon HTTP-sütiket használunk a jobb működésért. További információk