به گزارش پایگاه خبری «عصر ساختمان» به نقل از دنیای اقتصاد، در آمریکا و کشورهای مختلف اروپایی و آسیایی، یک «تحول تاحدودی محسوس اما پرشتاب» در صنعت ساختمان‌سازی دیده می‌شود؛ به‌طوری‌که «اکونومیست» در تحلیل این ماجرا از «شتاب تقاضای ساخت و خرید خانه‌های چاپی سه‌بعدی» خبر داده است. دستگاه‌های مخصوص تولید این خانه‌ها که قادرند سوئیت‌های مجهز را ظرف یک روز احداث کنند، هم‌اکنون در 9 کشور فعال شده‌اند. با این حال، فعلا یک کشور اروپایی موفق شده ضوابط فنی و مقررات مورد نیاز برای ساخت انبوه این خانه‌ها را طراحی کند. ایده «تولید خانه‌های چاپی» حدود یک دهه پیش مطرح شد؛ اما بحران ساختمانی یک‌سال و نیم اخیر در جهان که با «رکود عرضه ناشی از تعطیلی کرونایی شرکت‌های خانه‌سازی» باعث تورم 2رقمی مسکن شد، مسیر تبدیل این ایده به محصول واقعی را کوتاه کرد. سوئیت‌های چاپی، زیر 10هزار دلار فروش رفته است؛ اما هزینه ساخت انبوه این خانه‌ها نصف سنتی‌سازی برآورد می‌شود.

تولید مسکن در 24 ساعت
تهدید کرونایی «عرضه» در بازار جهانی مسکن، توسط کارخانه‌های صنعتی‌سازی خانه به فرصت تبدیل شد. نسل تازه تکنولوژی «سریع سازی مسکن» که یک دهه پیش با ایده «خانه‌های 4 هزار دلاری» استارت خورد، از یک سال پیش در مسیر «تولید واقعی» شتاب گرفت و اکنون سری اول محصولات آن به بازار آمده است.  «اکونومیست» در گزارشی با موضوع «تحول ساختمانی در بازار خانه‌سازی»، از رشد ناگهانی تقاضای ساخت و خرید «خانه‌های سه‌بعدی» در جهان خبر داده است. «خانه‌های سه‌بعدی» توسط دستگاه‌های چاپگر به صورت «ساخت سوئیت در 24 ساعت» تولید می‌شوند. کارخانه‌های مربوط به این دستگاه‌ها هم اکنون در 9 کشور فعال شده‌اند و نخستین کلید خانه‌های چاپی اخیرا در آمریکا و هلند تحویل مالکانش شد.  خانه‌های چاپی، پاتک تکنولوژی به بحران کرونایی عرضه مسکن محسوب می‌شود. طی یک‌سال و نیم اخیر، تعطیلی های کرونایی خیلی از کسب و کارها در جهان از جمله شرکت‌های ساختمانی، باعث کاهش عرضه مسکن و بحران رشد قیمت مصالح ساختمانی شد که اثر آن در کنار افزایش تقاضای سرمایه ای خرید خانه، به صورت تورم دورقمی مسکن در آمریکا و اروپا بروز پیدا کرد.

اکنون کارخانه‌های تولید خانه سه‌بعدی، هزینه ساخت مسکن را نصف می‌کند و سرعت ساخت را به یک شبانه روز کاهش می‌دهد. البته ساخت انبوه این خانه‌ها به زمانی بیشتر از 24 ساعت نیاز دارد.  6 ماه پیش، در کالیفرنیا، مجوز ساخت یک شهرک مسکونی با خانه‌های چاپی صادر شد و پیش فروش امتیاز این خانه‌ها نیز انجام شد.

فقط کلید «چاپ» را فشار دهید
در حال حاضر بیش از 20 درصد ساکنان زمین یا به عبارتی 6/ 1 میلیارد نفر از داشتن سرپناهی مناسب محروم هستند. از سوی دیگر صنعت ساختمان‌سازی مسوول تولید بیش از 11درصد از دی اکسید کربن تولیدی توسط انسان است. همه‌گیری ناشی از کووید- 19 نیز سبب کاهش عرضه مسکن به بازار شده است و به روند صعودی اجاره‌بها و قیمت خانه دامن می‌زند. در این میان اما صنعت نوپای ساختمان‌سازی با تکیه بر فناوری چاپ سه‌بعدی، نه تنها از هزینه‌های ساخت‌و‌ساز کاسته است بلکه همسو و همگام با اهداف زیست محیطی جهانیان است. «اکونومیست» در یادداشتی خبر از شتاب گرفتن تقاضا برای خانه‌های سه‌بعدی داده است. بسیاری از متخصصان بازار مسکن بر این باورند که خانه‌های چاپی آینده اجتناب‌ناپذیر سکونتگاه‌‌ انسان است.  فناوری چاپ سه‌بعدی از اوایل دهه 80میلادی در دسترس بوده و از زمان ظهور، در فرآیند ساخت وسایلی از ایمپلنت‌‌های ارتوپدی گرفته تا قطعات هواپیما استفاده شده است. گرچه جزئیات این فناوری در صنایع مختلف متفاوت است اما از یک فرآیند و یک اصل اساسی و یکسان تبعیت می‌کند. اصلی که اکنون در ساخت ساختمان نیز مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد، کافی است لایه‌ای از مواد را در مکانی ثابت کنید و لایه‌ها را یکی پس از دیگری در کنار آن بچینید. در این سبک ساخت و ساز، با تغییر شکل و گاهی ترکیب هر لایه می‌توان اشیایی را ساخت که تولید آنها با تکنیک‌های معمولی دشوار یا غیرممکن است. علاوه بر این، بر خلاف روش‌های معمول تولید، هیچ ماده‌ای در این فرآیند، هدر نمی‌رود.

در فرآیند ساخت خانه‌هایی که از سوی کمپانی‌های بزرگ ساختمان‌سازی چون «پالاری» و «مایتی» ساخته می‌شود از چاپگرهایی استفاده می‌شود که اجزایی چون طاقچه و سقف بدون نیاز به قالب‌های نگهدارنده، چاپ و نصب می‌شوند. چاپ سه‌بعدی نه تنها باعث تنوع بیشتر و ساخت سریع‌تر یک خانه می‌شود بلکه هزینه‌ها را کاهش می‌دهد و آسیب کمتری برای محیط زیست دارد. آنچه در حال حاضر توجه‌ها را به خانه‌های سه‌بعدی جلب کرده است، پاسخ این سبک ساخت و‌ساز به دو چالش اساسی پیش روی جهان است: کمبود مسکن و تغییرات آب و هوایی. همچنین فرآیند اتوماسیونی این سبک ساخت و ساز، صرفه‌جویی قابل توجهی برای شرکت‌های ساخت به همراه داشته است. کمپانی «مایتی» ادعا کرده است که در ساخت‌و‌ساز سه‌بعدی تنها به 5درصد از نیروی کار پیشین نیازمند است. از سوی دیگر فرآیند ساخت در این سبک، سرعتی دو برابر به فرآیند ساخت داده است. این آمار و ارقام، خبر خوبی برای صنعت مسکن است که سال‌ها در تقلا برای افزایش بهره‌وری خود بوده است. این در حالی است که طی دو دهه اخیر، فرآیند دیجیتال شدن در این صنعت به کندی پیش رفته و این صنعت با کمبود کارگران ماهر روبه‌روست و انتظار می‌رود که شرایط بدتر نیز بشود. به عنوان مثال، انتظار می‌رود 40درصد از افرادی که در ساختمان‌سازی ایالات متحده آمریکا مشغول به کار هستند، ظرف یک دهه بازنشسته شوند. از سوی دیگر این سبک ساخت و ساز، مزایای زیست محیطی زیادی نیز به همراه دارد که در مقایسه با روش‌های پیشین ساخت‌و‌ساز برجسته است. به‌طور مثال کمپانی «پالاری» برآورد کرده است که پیش‌ساخته شدن محصولات این کمپانی برای ساخت یک خانه سبب کاهش تعداد سفرهای کامیونی شده است که به تنهایی تولید 2 تن دی اکسید کربن را در ازای هر خانه کاهش می‌دهد.

همه این نکات مثبت دست به دست هم داده‌اند تا استقبال از ساخت‌ خانه‌های سه‌بعدی در جای‌جای جهان رخ دهد و پروژه‌های مشابهی از این دست، اجرایی شود. کمپانی Tress 14 در یک سرمایه‌گذاری مشترک با بزرگ‌ترین تولید‌کننده سیمان جهان- Holcim و کمپانی توسعه مالی بریتانیا با نام cdc Group در برنامه‌ای مشترک در کشور آفریقایی مالاوی، خانه‌‌ای را تنها در 12 ساعت و با کمتر از 10هزار دلار ساختند. کمپانی Holcim مدعی است با استفاده دقیق سیمان مورد نیاز در این سبک ساخت‌و ساز، خانه‌های سه‌بعدی تنها 30درصد خانه‌های آجری دی اکسید کربن تولید می‌کنند. در مکزیک یک موسسه خیریه برای بی‌‌خانمان‌ها با نام New Story با همکاری یک شرکت چاپ سه‌بعدی، 10 خانه به مساحت 46متر مربع احداث کرده است که تنها 24 ساعت برای ساخت زمان برده است. در اروپا نیز، کلید نخستین خانه چاپ سه‌بعدی در این قاره، در 30 ژوئن به مستاجرانش در هلند تحویل داده شد.

با وجود مزایای گسترده برای ساخت خانه‌های سه‌بعدی، این سبک ساخت‌و‌ساز با محدودیت‌هایی نیز روبه‌روست. برای همه‌گیری استفاده از چاپگرهای سه‌بعدی بایستی کدهای ساختمانی تغییر کنند و در این راستا یکی از بزرگ‌ترین آژانس‌های گواهینامه بین‌المللی برای کسب نخستین استاندارد چاپ سه‌بعدی با کمپانی «مایتی» همکاری می‌کند. دستور‌العمل‌های جدیدی که برای کدهای بین‌المللی ساختمان ارائه شده است در تمام ایالت‌های آمریکا به جز ویسکانسین، تاییدیه دریافت کرده است. این صنعت نوپا باید به سوالات زیادی در باب کیفیت ساختمان‌های ساخته شده توسط چاپگرهای سه‌بعدی پاسخ دهد. در حال حاضر بسیاری از کشورها، استانداردهای ویژه برای خانه‌های سه‌بعدی تدوین و تبیین نکرده‌اند.

با این حال، چشم‌انداز پیش‌رو بسیار مثبت است. در سال گذشته، طرح ساخت آپارتمان‌های ساخته شده با چاپ سه‌بعدی در آلمان به تصویب رسید. در نتیجه، یک سازه سه طبقه، مونتاژ شده توسط کمپانی ساختمان‌سازی Peri ساخته شده است. استفاده از این فناوری در خاورمیانه و آسیا نیز در حال توسعه است. امارات متحده عربی اعلام کرده است که تا سال 2030 یک‌چهارم از ساختمان‌های جدید به صورت سه‌بعدی چاپ خواهند شد و منطقه‌ای در حومه پایتخت برای میزبانی از شرکت‌های چاپ سه‌بعدی و انبارهای آنان اختصاص خواهد داد. عربستان سعودی نیز بنا دارد تا یک دهه آینده نزدیک به 5/ 1میلیون خانه با تکیه بر این فناوری به بازار ملک عرضه کند. همچنین وزارت مسکن و شهرسازی هند نیز برای رفع بحران کمبود مسکن به استفاده از این فناوری روی آورده است. در صورت موفقیت، ساخت با فناوری چاپ سه‌بعدی تنها به مسکن محدود نخواهد شد و در آینده، ادارات، انبارها و ساختمان‌های تجاری به سوی چاپگرها روانه خواهند شد. بلندپروازانه‌ترین برنامه اما متعلق به آژانس فضایی ایالات متحده- ناسا است. گروهی که با ناسا در این راستا همکاری می‌کند گفته است این فناوری در ساختارهای فرازمینی مورد استفاده قرار خواهد گرفت، چرا که برای ساخت‌و‌ساز در ماه و مریخ نمی‌توانیم بتن جابه‌جا کنیم.

بنا به گزارش «دویچه‌وله» معماران نخستین خانه ساخته شده با فناوری چاپ سه‌بعدی در آلمان تاکید کردند که این صنعت، انقلابی در طراحی و بازی با فرم ساختمان است و این امر آزادی بی‌سابقه‌ای به آنان می‌دهد. این معماران بر این باورند که بر اساس پیشرفت سریع فناوری فعلی، خانه‌های سه‌بعدی ممکن است در 5 سال آینده ارزان‌تر از روش‌های سنتی شود. به گزارش وب‌سایت All3DP، که در اخبار مربوط به چاپ سه‌بعدی تخصص دارد در آینده نزدیک، بتن‌های نوآورانه و افزایش عرضه چاپگرها سبب کاهش هزینه چاپ در جهان خواهد شد. در این راستا تلاش‌هایی نیز صورت گرفته است. به عنوان مثال شرکت روسی مستقر در بوستون Apis Cor در سال 2017 خانه‌ای 28متر مربعی در 24 ساعت ساخته که هزینه آن حدود 10هزار دلار تمام شد. شرکت ساختمانی ICON مستقر در تگزاس که در زمینه ساخت مسکن ارزان‌قیمت کار می‌کند، در تلاش است قیمت این دست خانه‌ها را به 4هزار دلار کاهش دهد. شرکت چینی Winsun همچنین با چاپ 10 خانه در یک روز در سال 2014 رکوردها را شکست؛ هزینه ساخت هر خانه حدود 4800 دلار بود.

پیش از این نیز بازار خانه‌های سه‌بعدی در جهان را بررسی شده بود که پیش از این تنها در مرحله طراحی و ساخت بودند. اکنون اما کمپانی SQ4D Inc دو ماه پیش، کلید نخستین مشتری آمریکایی را تحویل داده است. نخستین خانه ساخته شده با فناوری چاپگر سه‌بعدی که گواهی سکونت دریافت می‌کند و در سایت Zillow. com برای فروش نمایش داده می‌شود با قیمت 999/ 299 دلار ثبت شده است. این مدل طراحی شده، مساحتی بالغ بر 1500فوت مربع زیربنا دارد و به گاراژی 750 فوت مکعبی مجهز است. این خانه شامل سه اتاق خواب و دو حمام است. این واحد که با بتن ساخته شده است، استحکام و دوامی دارد که با ساختار معمولی چوبی قابل دستیابی نیست. کمپانی SQ4D برای این محصول 50 سال ضمانت در نظر گرفته است چرا که مدعی است مصالح اختصاصی به کار رفته در این ساختار بسیار ایمن است.

سرمایه‌گذاری برای چاپگرها
سرمایه‌گذارانی که به سوی راه‌اندازی چاپخانه‌های سه‌بعدی حرکت می‌کنند با مزایای زیادی روبه‌رو می‌شوند که نخستین آن سازگاری بیشتر این سبک ساخت و‌ساز با محیط زیست است. در چاپ این دست خانه‌ها علاوه بر مواد ارگانیک می‌توان برای تامین انرژی از سلول‌های خورشیدی نیز استفاده کرد. مزیت دوم این صنعت، مقرون به صرفگی آن است در نتیجه این خانه گزینه‌ مناسبی برای مناطق فقیر‌نشین و برای مردمانی است که از یک بلای طبیعی متضرر شده‌اند. چاپ سه‌بعدی هزینه‌های ساخت‌و‌ساز را کاهش می‌دهد؛ هزینه یک متر مربع دیوار با استفاده از روش‌های سنتی تقریبا 75 دلار است در حالی که چاپگر سه‌بعدی Apis Cor یک متر را تنها با بهای 27 دلار می‌‌سازد. زمان کوتاه‌تر و انعطاف‌پذیری بیشتر در طراحی نیز بی‌شک از مزایای قابل توجه این روش است. با وجود این محدودیت‌هایی نیز پیش روی سرمایه‌گذاران این حوزه وجود دارد. سرمایه اولیه برای چاپگرهای سه‌بعدی قریب به یک میلیون دلار تخمین زده می‌شود که هزینه بالایی به شمار می‌رود. از سوی دیگر چاپگرهای سه‌بعدی تنها قاب خانه را می‌سازند و فرآیندهای بعدی ساخت تا پایان لوله‌کشی و سیم‌کشی متوقف می‌شود. نمای بیرونی این ساختمان‌ها هنوز نتوانسته غالب مردم را به خود جذب کند و در بسیاری از کشورهای جهان، این خانه‌ها مشمول گواهینامه و استانداردها نمی‌شوند. همچنین از آنجا که این روش ساخت، نیاز به نیروی انسانی را کاهش می‌دهد برای مناطق پرجمعیت و کم‌درآمد، خطر بالقوه اقتصادی دارد.