Kevés hatékonyabb megoldás létezik az építőiparban a 3D nyomtatásnál, ami töredékére zsugorítja az építkezési időt, a megszokotthoz képest egészen minimális munkaerőt igényel és szinte nulla építőanyag pazarlásával jár, hiszen lehetővé teszi, hogy a tégla helyére lépő betonszerű töltőanyagokból éppen annyit használjanak fel, amennyire szükség van. A jövőben a falat nem kezek rakják, hanem automatizált robotkarok rétegzik. És ez a megoldás már napjainkban is óriási épületcsodákat eredményez.

Kinyomtattak egy mecsetet

A világ első 3D-nyomtatott mecsetjét néhány hete adták át Szaúd-Arábiában, a Mekkától nyugatra, a Vörös-tenger partján fekvő Dzsiddában, ahol Wajnat Abdulwaheed állíttatta, a férje emlékére. A szaúdi üzletasszony támogatásával, de az Arab News szerint állami szervek közreműködésével emelt szakrális tér összességében 5600 négyzetméteres, amivel jelentősen nagyobb, mint a 8-10 ezer fő befogadására képes Szent István Bazilika (4147 négyzetméter).

A grandiózus épület 3D-ben kinyomtatott elemeit nem is konkrétan betonból, hanem saját fejlesztésű töltőanyagból állította elő a kínai Guanli. A hangcsoui építőipari vállalat hat hónap alatt lezavart projektje kb. egy évvel előzi meg az arab világ nagy innovátorának számító Dubaj hasonló kezdeményezését: ott csak 2025-ben készül el egy jelentősen kisebb, de még így is tekintélyes, 2000 négyzetméteres 3D-nyomtatott mecset.

A technológiának azt a további előnyét, hogy a segítségével távoli, akár rossz infrastruktúrával rendelkező helyeken is lehet minőségi, tartós épületeket gyártani, egy kenyai lakónegyeddel sikerült bebizonyítani. A folyóparti Kilifiben jelenleg is zajlik a Mvule Gardens nevű projekt, amiről a Business Insider azt írja, összesen 11.600 négyzetméteres, 52 otthonból álló lakópark lesz, 2–3 hálószobás, 56–76 négyzetméteres házakkal, amelyeket a dolgozó középosztálynak szánnak. A kivitelező Holcim egy angol vállalat, ami a British International Investmenttel karöltve a 2016-os megalapítása óta azon fáradozik, hogy megfizethető, fenntartható és szükséges épületeket, így például otthonokat és iskolákat húzzon fel Afrika-szerte. Fotó: 14Trees

A cég közölte: a 3D nyomtatás őrületes tempóval gyorsítja a munkálatokat ahhoz képest, amilyen egy hagyományos technológiákkal zajló építkezés lenne. A több mint félszáz házra 18 hónapos kivitelezést számoltak, és tényleg nagyon olcsón megoldják: az alapterület függvényében mindössze 10-13,5 millió forintot kell fizetni a vadonatúj házak darabjáért. A Holcim szintén saját fejlesztésű „tintából” az ún. TectorPrintből emeli a falakat. Ennek a betonéhoz hasonló kötőszilárdsággal rendelkező anyagnak a rétegzéséhez a COBOD egyik népszerű építőipari 3D nyomtatóját használják, és egy-egy ház felépítése (tetőszerkezet-építéssel, burkolással, közművesítéssel együtt) nem tart tovább egy hétnél.

Nem evilági kilátó is építhető 3D nyomtatással

Az óriási mecset falelemeinek és az egyszerűbb otthonoknak a példája után az ember hajlamos azt gondolni, hogy a 3D nyomtatás csak egyszerűbb konstrukciók legyártására alkalmas. Nos, erre egy robotizált betonextrudálási eljárással megvalósuló svájci beruházás hamarosan rá fog cáfolni. A Mulegnsben épülő, Fehér Torony (Tor Alva) névre keresztelt kilátó mintha egy a valóságban megvalósíthatatlan fantasy filmdíszlet lenne. Az Origen Alapítvány projektjéhez szükséges elemeket az ETH Zürich egyetemen állítják elő, majd a helyszínre szállítják és összeszerelik őket. A tervező a metamorfózisos témákat kedvelő, nemzetközileg elismert építész, Benjamin Dillenburger - mutat rá közleményben a szakember alkotótársa. Michael Hansmeyer hozzáteszi: a 3D-nyomtatással készült építmény egyszerre szolgál majd a festői falu jelzőfényeként és művészeti installációként, sőt, zenei, illetve színházi előadásoknak szintén otthont fog adni, a tervek szerint 2024 júniusától, ami egyben azt is jelenti, hogy hat hónapnál nem tart tovább az építése.

Ennek megfelelően Mulegns öt évig ad otthont a 3D nyomtatott Fehér Toronynak, de aztán másik településre viszik. Az épület egyébként nemes célt is szolgál: a mostanra már csak 16 fős populációval rendelkező falu újrabetelepítésére indult programot ösztönzi.

Okosfal 3D nyomtatása

Mind közül talán a legérdekesebb ma létező 3D nyomtatott építőipari konstrukció – pedig a fentiekhez képest aligha látványos. A Cambridge-i Egyetem és ipari vállalatok közreműködésével létrehozott okosfal egy autópálya infrastruktúrájának, még konkrétabban az egyik útalatti áteresznek a része. Miért érdekesebb ez a fenti példáknál? Azért, mert a rétegei közé modern, vezeték nélküli szenzorokat telepítettek, amelyek akár valós időben szolgáltatnak pontos információkat a szerkezet állapotáról és előre jelzik a hibát vagy a karbantartási igényt. Mindezt persze távolról teszik: a brit tudósok a kampusztól több mint 500 kilométerre lévő Cornwall közelében, az A30-as úton telepítették a fejfalat, mégis csak pár egérkattintás választja el őket az adatsortól.

A beépített érzékelők nem csak a szerkezet állapotáról, hanem a ránehezedő nyomásról vagy éppen a hőmérsékletéről küldenek aktuális információkat, ami egy forgalmas közút alatti átereszt ölelő szerkezet esetében mind-mind kritikus fontosságú lehet. A mérőszámok segítségével a hibák minden hagyományos megoldásnál – vagyis emberek által végzett ellenőrzésnél – gyorsabban, pontosabban, olcsóbban ismerhetők fel és javíthatók ki. A közlekedőkre potenciális veszélyt jelentő károsodások gyakorlatilag az előtt kiderülnek, hogy egyáltalán kialakulnának.

Az egyetem hangsúlyozza: a robotkarral működő betonnyomtatóval létrehozott fal építése alig egy órát vett igénybe, de nem csak jelentős időt, hanem sok pénzt, nyersanyagot és karbonkibocsátást takarított meg. A tartósság szavatolásához ráadásul nincs szükség nem fenntartható forrásból származó vasra, hiszen a hagyományos módszerekkel nem, de 3D nyomtatással minden további nélkül megvalósítható, sajátos geometria ennek beágyazása nélkül is megfelelően merev szerkezetet eredményez.

Átalakítja az építőipart

A fenti, legfrissebb példák jól szemléltetik, hogy a 3D nyomtatás ugyanúgy alkalmazható közösségi ingatlanok, mint lakóházak, művészi kivitelezésű épületek és fontos infrastruktúrák esetében, ráadásul minden eddigi eredmény azt tükrözi, hogy a jelenlegi drága, időigényes, energia- és nyersanyagpazarló megoldásoknál olcsóbban, gyorsabban, fenntarthatóbban lehet vele építkezni. Hab a tortán, hogy a technológia megkönnyíti olyan szenzorok integrálását, amelyek – megfelelő épületüzemeltető rendszer részeként – segítenek megelőzni szerkezeti károsodásokat, meghibásodásokat vagy baleseteket. És ezek még csak a ma ismert előnyök, hiszen a technológia ennél jóval messzebbre mutat. Az intelligens anyagokra, automatizálásra és robotikára épülő 3D nyomtatás felhasználása az építőiparban túl nagy ziccer ahhoz, hogy érdemes legyen kihagyni, így a következő években nagyon érdekes lesz figyelni a világszerte erre szakosodó vállalatok megoldásait.