Dirka za natis prve trirazsežnostne (3D) hiše se je začela. Skupine arhitektov po vsem svetu raziskujejo in eksperimentirajo z novimi tehnologijami s področja trirazsežnostnega tiskanja (3D-tiskanje), ki utegnejo v prihodnje povsem spremeniti naš pogled na gradnjo objektov in celo sosesk.
Trirazsežnostno tiskanje, ki je imelo do zdaj glavno besedo na področju prototipiranja v industriji, dobiva povsem nove razsežnosti. Skupine arhitektov in tehnologov si prizadevajo natisniti nove strukture, v katerih bi lahko prebivali. Povedano po domače - želijo si natisniti hišo. Pri tem raziskujejo uporabo različnih materialov in tehnoloških postopkov. Zdi se, da bomo prvo pravo natisnjeno hišo ugledali že letos.
Prva hiša bo morda natisnjena že poleti
Nizozemski oblikovalski studio Universe Architecture je že pred letom dni predstavil vrsto načrtov za dvonadstropno hišo oziroma poslovni objekt, ki ga namerava natisniti kar na izbrani lokaciji. Uporabili bodo material, ki po lastnostih spominja na beton. V objektu, ki je že v izdelavi, bo 525 kvadratnih metrov bivalnih površin in 200 kvadratnih metrov kletnih prostorov. Končan naj bi bil letos poleti. Njegovi ustvarjalci že načrtujejo, da ga bodo odprli za javnost in tako svetu pokazali, kaj vse je mogoče doseči s sodobno tehnologijo.
Universe Architecture v ta namen sodeluje z enim največjih pionirjev 3D-tiskanja. Italijan Enrico Dini, po izobrazbi inženir s področja robotike, je namreč razvil izjemno velik 3D-tiskalnik, ki z uporabo peska in kemičnih sestavin lahko tiska izdelke ali objekte z lastnostmi, primerljivimi s kamnom. D-Shape je zdaj največji 3D-tiskalnik na svetu. Njegova zunanja podoba spominja na kombinacijo velikanskega koncertnega odra in stroja za lasersko sintranje.
Tiskalniška glava nanaša pet milimetrov debel sloj peska, ki je zmešan z magnezijevim oksidom, ki se nato poškropljen z mešanico klora strdi in spominja na peščenjak. Tiskalnik D-Shape lahko v eni uri natisne do pet centimetrov debel sloj na površini 30 kvadratnih metrov, ob nepretrganem delu pa v tednu dni ustvari prostor, velik 30 kubičnih metrov.
Hiša, katere sestava je podobna kosti
Če se Nizozemcem kaj zalomi, utegnejo naslov prve trirazsežnostne natisnjene hiše prevzeti Angleži. Skupina arhitektov v podjetju Softkill Design načrtuje Protohouse 2.0, enonadstropni objekt, ki po svoji sestavi še najbolj spominja na kost (in njeno rast). V tem primeru bodo razvijalci tako rekoč vse dele natisnili na 3D-tiskalnikih v tovarni in jih nato na izbrani lokaciji zgolj sestavili. Objekt Protohouse 2.0 bo tako sestavljen iz 31 velikanskih plastičnih gradnikov.
Druga skupina arhitektov, poimenovana DUS Architects, ki tudi deluje v Amsterdamu, je svoj projekt 3D-tiskanja bivališč zasnovala še nekoliko drugače, predvsem pa cenovno dostopnejše. Z uporabo 3D-tiskalnika želi namreč natisniti tipično ozko hišo, kot jih lahko občudujemo ob amsterdamskem kanalu. Lani so že natisnili maketo v razmerju ena proti 20, ker pa pri svojem delu uporabljajo tiskalnik, katerega skupna velikost dosega le 3,5 metra, bodo prototip hiše v naravni velikosti natisnili v več delih in ga nato sestavili. Tudi ta hiša bo natisnjena iz plastičnih mas, v njej pa bodo uredili razstavo s področja 3D-tiskanja v arhitekturi.
3D-tiskanje za na Luno
Raziskovanja zahtevnega 3D-tiskanja pa se ne gredo le zasebna podjetja, temveč tudi ustrezno finančno podprti akademiki. Univerza v Južni Kaliforniji je svojo nalogo zastavila kar se da široko, saj navaja, da je po svetu skoraj milijarda ljudi brez ustreznega prebivališča. Po njihovih načrtih bi velik 3D-tiskalnik, ki bi ga na lokacijo dostavili kar v velikih ladijskih zabojnikih in ga nato sestavili, lahko natisnil preproste sobe in tako v dobrem dnevu poskrbel za približno 230 kvadratnih metrov veliko bivališče. Projekt, ki še išče obsežnejšo finančno podporo, bi lahko prišel prav številnim državam, ki bi tako lahko poskrbele za nujna zavetišča na območjih, ki so jih prizadele naravne ali druge nesreče. Še več, prototipni tiskalnik Contour Crafting 3D naj bi bil kos tudi nalogam, kot sta tiskanje električne napeljave ali cevovodov in barvanje natisnjenega objekta.
Tiskanje bi bilo cenejše od gradnje
Po mnenju strokovnjakov bi bilo tiskanje takšnih objektov ob večjem številu naročil cenejše od klasične gradnje, saj je sama konstrukcija cenejša za približno petino, material pa za približno 30 odstotkov. Seveda so največji prihranki mogoči pri izdatkih za delovno silo - uporaba 3D-tiskalnikov namesto gradbincev je, upoštevaje prihranke na področju električne energije in izpustov ogljikovega dioksida, cenejša za 45 do 55 odstotkov. Za prvo pomembno naložbo v ta projekt je že poskrbela ameriška vesoljska agencija Nasa, ki želi tako natisniti preproste objekte za uporabo na Luni.
Sicer pa v ZDA obstaja več ekip, ki so zelo dejavne na področju tiskanja. Po matematičnih, fizikalnih, računalniških, medicinskih in drugih znanstvenih dosežkih znan inštitut MIT premore več oddelkov, kjer preizkušajo meje tehnologije 3D-tiskanja. Raziskovalci se ne omejujejo le na en tehnološki pogled, zato ekipa strokovnjakov že razvija robotsko roko, ki svoje bivališče ustvarja po vzoru sviloprejke.
Arhitekti zadržani, proizvajalci 3D-tiskalnikov odločni
Vsi omenjeni pristopi k 3D-tiskanju objektov se morajo šele dokazati v praksi, zato ne preseneča, da je med klasičnimi arhitekti zaznati veliko dvoma in tudi strahu. Dejstvo je, da so podjetja s 3D-tiskanjem doslej ustvarjala predvsem manjše izdelke, ki strukturno pa tudi okoljsko niso bili primerljivi z zahtevnostjo hiše. Večina arhitektov se sicer povsem strinja, da bo 3D-tiskanje na področju arhitekture nekaj povsem vsakdanjega čez 50 ali 60 let, a pravi vizionarji so prepričani, da bomo nad rezultati navdušeni še v tem desetletju.
»Ko smo začeli raziskovanje področja 3D-tiskanja v arhitekturi, smo se ubadali tako rekoč z znanstveno fantastiko. A bolj smo spoznavali samo tehnologijo 3D-tiskanja, ljudi in podjetja, ki jo razvijajo, bolj je postajalo jasno, da lahko 3D-tiskanje stavb postane realnost,« pravi Gilles Retsin iz podjetja Softkill Design.
Tudi Neri Oxman, arhitektka in vodja skupine za nove materiale v laboratoriju inštituta MIT, je prepričana, da digitalna proizvodnja že kaže novo industrijsko usmeritev. »Pred industrijsko revolucijo je vsa obrt temeljila na ročnih spretnostih mojstrov. Ti so zelo dobro poznali lastnosti materialov, ki so jih uporabljali. A industrijska revolucija je prinesla zmago stroja nad mojstrovo roko. Digitalne tehnologije utegnejo narediti še korak naprej, in sicer združiti umetnost obrti z zmožnostmi hitre proizvodnje, ki jih omogočajo stroji,« meni Oxmanova.
Na vrsti je razvoj primernih materialov
Podobnega mnenja je tudi Andrej Žužek iz podjetja Intri, ki v Sloveniji 3D-tiskanje uporablja za izdelavo kompleksnih maket in prototipov. »Približevanje 3D-tehnologij splošni javnosti je povzročilo kreativno razmišljanje na vseh ravneh. Hkrati smo seveda prišli do izziva, kako toliko nadgraditi zdajšnje 3D-tiskalnike, da lahko z njimi natisnemo velike objekte,« pravi Žužek. Ker je tehnologija večinoma že znana, je zdaj po njegovih besedah na vrsti razvoj materialov, ki bodo poceni, dovolj kakovostni, izolacijski in funkcionalni. Tako bomo lahko z velikim 3D-tiskalnikom, ki bo imel več šob za nanos materiala, nanesli tako osnovni gradbeni material, prevodne materiale za distribucijo elektrike in signalov, temperaturne in električne izolacijske materiale ter druge gradnike, ki jih objekt potrebuje. »Vsekakor pa še vedno ostaja velik izziv, kako izdelovati večnadstropne stavbe, saj je treba previsne stene, strop, preklade in stopnice ustrezno podpreti, da bodo zdržale vse obremenitve,« pravi Žužek in dodaja, da ključ do uspeha 3D-tiskanja objektov leži v razvoju materialov in postopkov njihovega tiskanja, saj morajo raziskovalci za tržni uspeh zagotoviti cenovno sprejemljive končne izdelke.
