Richard Minifie, Senior Additive Manufacturing Engineer di Ricoh 3D, taglia i ponti con l’hype di per dare uno sguardo realistico al futuro della stampa 3D nella costruzione di case .
La stampa 3D nel settore edile è tornata alla ribalta delle cronache nelle ultime settimane dopo che una coppia olandese si è trasferita in quella che è stata definita “la prima casa europea completamente stampata in 3D“.
La possibilità di utilizzare la tecnologia per “stampare” case in massa è stata a lungo chiacchierata. Negli ultimi anni abbiamo visto molte volte affermazioni sulla “prima casa stampata in 3D” e c’è sicuramente molto clamore da decifrare su questo argomento. Anche se la tecnologia viene utilizzata per stampare le pareti, la costruzione di una casa è molto più complessa di questo!
La stampa 3D nell’edilizia abitativa si trova al culmine del ciclo di hype di Gartner – la fase che la stessa stampa 3D ha attraversato negli anni ’80 e ’90 – e l’industria sta ancora cercando di trovare applicazioni rilevanti e quella sfuggente “china di illuminazione”. Molti dei suoi utilizzi finora sono stati progetti innovativi per i ricchi e gli imprenditori.
La stampa 3D nell’edilizia, così come le stampanti 3D domestiche compatte, prevede il deposito di strati sottili di materiale su strati precedenti, fino a quando la forma non è finita. La tecnica utilizzata tradizionalmente per il calcestruzzo, che consiste nel riempire gli stampi strato dopo strato, non è molto lontana da questa.
Tuttavia, negli ultimi anni si sono registrati segnali positivi di innovazione e progresso. Vediamo il valore reale della stampa 3D nell’edilizia come soluzione per i soccorsi in caso di calamità, per le costruzioni in luoghi remoti o per affrontare i problemi della popolazione piuttosto che per sostituire le abitazioni standard. La tecnologia sta già dimostrando vantaggi che emergeranno con il passare del tempo.
esempio, la prima scuola stampata in 3D in Madagascar aprirà i battenti nel corso dell’anno. Il potenziale nei paesi in via di sviluppo, dove non c’è manodopera qualificata o è difficile organizzare un posto di lavoro, è evidente.
In USA, il paesaggio desertico della Coachella Valley ospiterà presto il primo quartiere statunitense di case stampate in 3D per famiglie a basso reddito. Sempre più spesso la stampa 3D dimostra che è possibile stampare piccole strutture in modo rapido, economico e in luoghi remoti dove le costruzioni tradizionali non sono possibili.
Noi di vediamo anche i vantaggi che questa tecnologia apporterebbe a strutture pop-up come stadi sportivi e ospedali, che devono essere montati rapidamente e poi riutilizzati in seguito.
Quali sono i vantaggi della stampa 3D?
I vantaggi della stampa 3D di nell’edilizia residenziale sono potenzialmente gli stessi di altri settori in cui la tecnologia è ormai consolidata: velocità, necessità, sostenibilità e costi.
Velocità – Tutti abbiamo visto i titoli dei giornali che parlano di case costruite in “24 ore”. Indipendentemente dal fatto che questa grandiosa impresa sia ancora possibile, recentemente è stata rivelata una casa abitabile nei Paesi Bassi che è stata costruita in 120 ore. Si tratta chiaramente di un enorme salto di qualità rispetto all’attuale periodo di costruzione di sei o sette mesi, estremamente utile in caso di catastrofi.
Necessità – In un’epoca di sovrappopolazione e di carenza di alloggi di massa, l’industria edile è spinta a cercare metodi alternativi di costruzione. Inoltre, con la carenza di mestieri, tra cui quello di muratore, che sta rallentando l’industria edile, si sta facendo strada la necessità di nuovi metodi di produzione.
Sostenibilità – Si tratta di un aspetto fondamentale per tutte le aziende, ma in particolare per le costruzioniad alto impatto di CO2. La stampa 3D utilizza solo il materiale necessario e, poiché la produzione avviene in loco, le emissioni di anidride carbonica prodotte dalle attrezzature di costruzione e dal trasporto sono notevolmente ridotte. Ogni centimetro di materiale viene utilizzato, il che rende molto più facile calcolare la quantità necessaria in primo luogo. Tuttavia, come nell’esempio del mese scorso nei Paesi Bassi, il calcestruzzo è ancora un materiale molto inquinante – produce 70 kg diCO2 per tonnellata – e rimane una delle risorse più utilizzate sulla Terra. Forse l’esplorazione di materiali diversi può compensare l’impatto ambientale, come nel caso dello sviluppo dell’azienda californiana “Mighty Buildings” che sta utilizzando un nuovo materiale composito per stampare in 3D case a Oakland.
Vantaggio sui costi – Le strutture stampate in 3D hanno costi di costruzione molto più bassi rispetto a quelle costruite con metodi tradizionali, grazie alla riduzione delle materie prime e della manodopera. Questi risparmi possono essere trasferiti al cliente, creando abitazioni a prezzi accessibili in un’epoca di prezzi delle case alle stelle. Le case sono state create con la stampa 3D a partire da 10.000 dollari in alcuni casi, o anche meno.
Come accade in genere con la stampa 3D, la tecnologia elimina i costi di magazzino, in quanto i prodotti e le scorte non devono essere conservati in magazzino. Inoltre, la stampa in loco e su richiesta consente di risparmiare sui costi di trasporto, evitando di spostare i materiali e le attrezzature da costruzione in tutto il paese.
L’uso e lo spreco di materiali è ridotto e la stampa 3D consente anche l’uso di materiali alternativi come i compositi, che spesso possono essere più economici, ma altrettanto efficaci, delle controparti prodotte tradizionalmente. Infine, la stampa 3D nella costruzione di case riduce i costi di manodopera, in quanto è necessaria molta meno manodopera in cantiere e le macchine sono in grado di costruire 24 ore su 24, senza ricorrere a schemi di lavoro o a lavori pesanti.
Conclusione
Qualsiasi industria consolidata, compresa quella manifatturiera, tende a muoversi lentamente, quindi la mancanza di un’adesione da parte dei principali costruttori edili significa che è improbabile che questo sistema diventi presto un’offerta mainstream. Le norme di sicurezza sono più importanti che mai nel settore edile, quindi fino a quando non verranno definiti standard equivalenti le case stampate in 3D rimarranno ancora allo stadio di prototipo – sia per i poveri che per i ricchi – per far fronte alla sovrappopolazione delle città o alle difficoltà di costruzione in luoghi remoti.
Noi di siamo però sulla cresta dell’onda. Con l’aumento dell’interesse dei media, sempre più produttori e architetti non potranno fare a meno di prenderne atto. Come la stampa 3D in tutti i settori, la tecnologia ha il suo posto e il suo valore, ma l’idea di arrivare in un cantiere con una stampante 3D non è del tutto corretta. Le case avranno comunque bisogno di fondamenta, ecc. La vediamo come una tecnologia complementare, piuttosto che sostitutiva, nell’edilizia tradizionale.