دو کاربرد پرینت سه بعدی بتن: خانه‌ بتنی و بتن هوشمند

بتن، یکی از بزرگ‌ترین نوآوری‌های تاریخ معماری بوده و با وجود سهولت استفاده از آن، اما هوشمندی اندکی در نحوه‌ی ساخت‌های حاصل از آن صورت گرفته است. به جز گوشی‌های هوشمند، امروزه می‌توان از قابلیت‌های هوشمند در موارد دیگری نیز استفاده کرد به لطف پرینت سه بعدی شاهد ظهور هوشمندی بتن نیز بوده‌ایم.

قبل از ورود به بحث پرینت سه بعدی بتن هوشمند، به کاربرد پرینت سه بعدی بتن در ساخت خانه نیز اشاراتی می‌کنیم.

پرینت سه بعدی خانه‌ بتنی

ساخت یک خانه، فرآیندی وقت گیر و گران است. اما با ظهور پرینتر سه بعدی و استفاده از آن در تولیدات حاصل از بتن؛ شاهد شگفتی‌های زیادی بوده‌ایم لازم به ذکر است که در بحث چاپ سه‌بعدی، از تکنولوژی‌ها و متریال‌های متفاوتی استفاده می‌شود.

شرکت ICON با همکاری NewStory، یک روش جدید تولید خانه با دستگاه پرینت سه‌بعدی در آمریکا معرفی کرده است که راه حلی مناسب و مقرون به‌صرفه برای رفع مشکل مسکن ۱.۲ میلیارد نفر می‌باشد که مسکن مناسبی ندارند. این شرکت ۶۰۰ تا ۸۰۰ فوت مربع خانه را در کمتر از ۲۴ ساعت با هزینه‌ای کمتر از ۴۰۰۰ دلار ارائه کرده است.

موادی که در این خانه به کار رفته از نظر ایمنی، راحتی و انعطاف‌پذیری دارای استاندارد بالایی است، ضایعاتی در حد صفر دارد و در برابر محدودیت‌های غیر‌قابل‌پیش‌بینی (محدودیت زیربنایی، آب، برق و…) نیز مقاوم است.

در فیلم زیر، فرآیند تولید این خانه و توضیحاتی در این راستا را مشاهده می‌فرمایید:

 

یکی دیگر از  کاربردهای پرینت سه بعدی، استفاده از پرینتر در ساخت مسکن است.

پرینت سه بعدی بتن هوشمند

ایده تکنولوژی شبکه و هوشمندی، به عنوان بخشی جدایی‌ناپذیر از طراحی و معماری معرفی شده است. و در ارتباطات، سیستم‌های امنیتی و سیستم‌های روشنایی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ممکن است تا به حال، عبارت هوشمندی مصالح ساختمانی را نشنیده باشید.

اما به تازگی یک شرکت آلمانی که متخصص پرینت سه بعدی در مقیاس بزرگ است، مفهوم بتن هوشمند را مطرح کرده که ترکیبی از قالب‌های بتنی پرینت سه بعدی شده، چراغ و تکنولوژی سنسور است.

هوشمندی در این مورد، به این معنی است که مصالح ساختمانی، توانایی و قابلیت ارتباط برقرار کردن با کاربران را دارد. این تعامل چیزی فراتر از یک مکانیزم سوئیچینگ ساده روشن- خاموش کردن است و شامل اتصال به شبکه‌ای است که امکان اشتراک‌گذاری و تعامل از راه دور را نیز دارد.

این شرکت قالب های بتنی را با استفاده از پرینت سه بعدی در آزمایشگاه Immensa در دبی پرینت کرد. Immensa با شرکت (Consolidated Contractors Company (CCC، که یک شرکت ساختمانی است، برای توسعه دیوار بتنی همکاری می‌کند.

نمای ظاهری بتن هوشمند

نمونه اولیه پرینت سه بعدی بتن هوشمند، یک لایه دیوار بتنی به شکل لانه زنبور با چراغ‌های یکپارچه است که از طریق تماس با انسان فعال می‌شود. NOWLabs معتقد است که با استفاده از فرم‌ها و قالب‌های پرینت سه بعدی شده، می‌توان ساختارهای هنرمندانه‌تری در معماری بنا کرد.

استدلالی که توسط تیم NOWLab انجام شده، این است که از طریق استفاده از فن‌آوری‌های پیشرفته مانند پرینت سه بعدی، ساخت بتن می‌تواند یک بار دیگر به عنوان افتخاری برای سازنده اصلی تبدیل شود.

بخش نوآوری این شرکت، بتن‌های هوشمندی را تولید کرده که با سطحی سازگار با سنسورهای خازنی جاساز شده و دارای قابلیت‌هایی است که با لمس دست به بتن فعال می شود.

دیوار پرینت شده با بتن، از طریق فرآیند پارامتری طراحی شده است؛ این دیوار، با استفاده از منطق کاشی‌های عربی ساخته شده به این صورت که از پایین بسته است و هر چه به سمت بالا می‌رود سوراخ‌های آن بزرگ‌تر می‌شود.

پس از تکمیل مدل سه بعدی از طریق طراحی سه بعدی، قالب‌های بتنی پرینت می‌شود، در داخل دهانه‌‌ی حفره‌ها، چراغ های LED قرار گرفته که با لمس دست بر سطح بتن چراغ‌ها روشن و خاموش می‌شوند.

برای ایجاد دیوار اولیه، سه قالب با هم مخلوط و با بتن پر شده‌اند. چراغ‌های سه‌بعدی و کانال‌های کابل الکترونیکی به چارچوب اضافه و سنسورها در یکی از محفظه‌های شش‌ضلعی تعبیه و با استفاده از این سنسورها، چراغ‌ها براساس لمس فعال می‌شوند.

ادغام قابلیت‌های سنسوری و هوشمندسازی، کاربرد مصالح را صرفا از ثابت بودن در یک فضا فراتر برده و آن را به عنصری فعال در شکل‌گیری تجربه‌ای فضایی تبدیل کرده است.

با تلاش این شرکت، پنل دیواری با چراغ‌های تعبیه شده داخل حفره‌ها و دست زدن به سطح بتن در هر نقطه قابل‌کنترل است.

فیلم زیر، فرآیند پرینت سه بعدی بتن هوشمند را نشان می‌دهد: