02.06.2022
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L'uso di stampanti 3D per la produzione di prototipi è da tempo la norma nel settore. Anche l'industria delle costruzioni ha riconosciuto il potenziale tecnologico da circa otto anni e ha sviluppato una serie di concetti innovativi con cui è possibile creare case stampate, a volte in poche ore.
All'estero architetti e costruttori hanno già messo in pratica una serie di visioni spettacolari. Anche in questo Paese, la prima casa è "spuntata" dalla stampante nel 2021. Un buon motivo per approfondire questo argomento per voi.
Cosa vi aspetta in questo articolo:
- Vi spieghiamo la tecnologia e come viene creata una casa con stampante 3D in cemento.
- Apprenderete i dettagli di una selezione di edifici già realizzati in stampa 3D.
- Verrete una panoramica degli attuali vantaggi e svantaggi di questo processo.
Fonti dell'immagine: 3dwasp.com & housedruck.de
Case in stampa 3D: i dati chiave più importanti sul principio
All'inizio vorremmo chiarire: Naturalmente non è possibile stampare intere case "con tutti gli ornamenti". Finestre, porte, riscaldamento, impianto elettrico, soffitti, tetto, solette: tutto questo deve essere aggiunto. Solo le pareti possono essere stampate.
- Il materiale da costruzione utilizzato:Il calcestruzzo - a volte anche nella variante a grana più fine della malta cementizia - è stato finora il materiale utilizzato per quasi tutte le case stampate in 3D. Sebbene le prime case modello siano state costruite con materiali più ecologici come l'olio vegetale, i vantaggi del calcestruzzo, tra cui l'affidabile protezione antincendio e acustica, superano nettamente gli svantaggi finora utilizzati.
- Come funziona la stampa:Il processo di stampa vero e proprio per le pareti viene spiegato rapidamente. Un computer controlla gli ugelli di stampa da cui fuoriescono le sottili linee di cemento. A poco a poco, i singoli strati di calcestruzzo si accumulano per formare le pareti. Così come è stato concepito e progettato - anche al computer. Di solito gli ugelli di stampa ruotano attorno a un unico asse, per cui le linee possono essere solo circolari.
- Sulla forma e sulla durata della stampa:La "tipica" casa 3D ha quindi anche un'area di base prevalentemente circolare. Se si desiderano forme di base più "comuni", è necessario utilizzare varianti a due assi, più complesse e lunghe da usare. Ma anche in questo caso sono tipici gli angoli arrotondati e curvi, così come le pareti in cui le linee del cemento stampato sono chiaramente visibili dall'esterno.Questa caratteristica "facciata a strati" è praticamente il marchio estetico degli edifici stampati. Intanto, come regola empirica per la durata della "costruzione": per un metro quadrato, la stampante 3D ha bisogno di circa cinque minuti.
- Questo è fattibile con la stampa 3D di case in cemento:Facciate intonacate o dipinte e rivestimenti in legno sono comuni per le pareti esterne. Inoltre, sono ormai stampabili edifici a più piani e persino edifici seminterrati. Per inciso, una visita al cantiere di una casa stampata in 3D ricorda spesso la costruzione di case prefabbricate. Gli elementi pre-prodotti vengono consegnati e assemblati, così che spesso tutto può essere pronto in poche ore.
Fonte immagine: 3dwasp.com
Piccola cronologia della stampa di case: quattro esempi di progetti pionieristici
Abbiamo selezionato per voi tre oggetti che vorremmo utilizzare per mostrare i progressi e le possibilità tecnologiche. Tra questi c'è la prima casa stampata in 3D costruita in questo Paese.
- 2014: Lavoro pionieristico nei Paesi Bassi: Uno dei primi oggetti, il piccolo padiglione d'arte "3D Print Canal House", era già stato creato ad Amsterdam nel 2014. Grande solo 8m², è stato stampato con un sottile filo di plastica completamente riciclabile. I tempi di costruzione sono stati stimati in tre anni. Qui si possono trovare le immagini del progetto pionieristico a cui si interessò all'epoca persino il governo statunitense. (Se siete interessati ad altri concetti di vita minimalista: Nel nostro article on 'Tiny Houses' abbiamo riassunto per voi le informazioni rilevanti sull'argomento.)
- 2018 e 2020: Progetti pilota di sostenibilità: Dal 2018, il progetto pilota "Gaia", una casa stampata da un mix di materiali a zero emissioni di CO2 composto da fibre vegetali, terra cruda e calce. Un progetto simile chiamato "TERA" si trova nello Stato di New York dal 2020 - qui il materiale utilizzato è una bio-plastica completamente riciclabile, originariamente sviluppata per la NASA.
- 2019: edificio amministrativo a Dubai: 9,5 metri di altezza, 640 m² di spazio interno, costruito in sole due settimane - con la più grande casa di stampa 3D del mondo (a partire dal 2020), l'emirato ha letteralmente rafforzato la sua pretesa di leadership su questo tema. Entro il 2030, un quarto di tutti i nuovi edifici in cantiere sarà realizzato con stampanti 3D. Qui per maggiori informazioni su questa superlativa casa stampata.
- 2021: La prima casa stampata in 3D in Germania. A Beckum, nella Renania Settentrionale-Vestfalia, nel luglio 2021 è stata costruita una casa indipendente a due piani con 160 m² di spazio abitativo, questa volta dopo poco meno di 100 ore di stampa. La stampante è stata fissata in un'impalcatura metallica e ha applicato il calcestruzzo in strati di 2 cm di spessore ciascuno. Qui si possono trovare maggiori informazioni su questo progetto edilizio, che è ancora unico nel suo genere in questo Paese e che viene considerato dai promotori come un possibile modello per la creazione accelerata di nuovi alloggi locali.
Fonte immagine: apis-cor.com
Per chi è interessato: Vantaggi e svantaggi di una casa stampata in 3D
È importante rendersi conto che questa tecnologia è ancora agli inizi nel nostro Paese. Anche la casa dei pionieri in Nord Reno-Westfalia servirà inizialmente come modello e oggetto dimostrativo e non sarà utilizzata come modello residenziale concreto fino al 2023. Chi volesse approfondire i vantaggi e gli svantaggi dell'acquisto di una casa da una stampante 3D oggi può trovare una sintesi compatta qui di seguito.
I vantaggi delle case stampate in 3D:
- - Stampa rapida. La stampa delle pareti richiede solitamente solo poche ore - a seconda delle dimensioni dell'oggetto. Dopo un massimo di quattro o cinque giorni, ad esempio, i muri di fondazione di una casa unifamiliare di circa 160 m² possono essere posizionati.
- - Miscela di materie prime ecologiche. Le costruzioni portanti possono già essere stampate in parte con terra cruda, calce e paglia e fibre vegetali - una combinazione di materie prime completamente biodegradabile.
- - Uso efficiente dei materiali. Si stampa solo quanto serve.
- - Ambiente di vita piacevole. Le materie prime completamente compostabili come materiali da costruzione soddisfano di solito i criteri più elevati per una vita sana.
- - Concetti futuri sostenibili.Come si è visto, le aziende hanno già sviluppato materiali da costruzione per edifici 3D a partire da materie prime puramente naturali. Questo fa sperare che le case 3D saranno sempre più sinonimo di una migliore compatibilità ambientale e di un bilancio di CO2 dell'abitare.
- - Abitare pionieristico innovativo. Con la caratteristica architettura circolare delle case stampate in 3D, gli interessati possono scoprire una forma abitativa finora rara.
Gli svantaggi delle case stampate in 3D:
- - Pochi fornitori. Come interessati, finora è difficile fare confronti, perché le offerte per i clienti privati sono rare sul mercato.
- - Più costosi dei metodi di costruzione convenzionali. Per una casa con una superficie e un numero di piani paragonabili, è necessario accettare costi aggiuntivi di circa il 10-15% se si desidera una variante dalla stampante 3D. I prototipi vengono offerti a partire da 10.000 euro, ma di solito non sono conformi alle normative edilizie vigenti.
- - Valori empirici mancanti. Finora si può chiedere solo a poche persone come sia il comfort abitativo in una casa stampata in 3D. L'esperienza a lungo termine è quasi inesistente a causa della novità della tecnologia. Questo crea incertezze, soprattutto per quanto riguarda i temi del comfort abitativo, dell'isolamento e dell'approvvigionamento energetico.
Conclusione: Con la prima casa realizzata con la stampante 3D nel 2021, è stato dato un segnale di partenza anche in questo Paese, dimostrando che questo tipo di costruzione può rispettare le normative edilizie vigenti. Tuttavia, resta da vedere se questa tecnologia prevarrà nel lungo periodo e, soprattutto, se gli svantaggi in termini di costi e sostenibilità potranno essere trasformati in vantaggi.
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