Kan 3D-udskrivning løse manglen på boliger og arbejdskraft?

En virksomhed sigter mod at bruge sin innovative 3D-udskrivningsteknologi til at ændre boligbyggeriet, som vi kender det
Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Share on email

I løbet af det seneste årti er 3D-udskrivningsteknologi blevet beskrevet som en af byggebranchens mest lovende opfindelser. Tilhængere mener, at 3D-udskrivning vil hjælpe med at reducere materialespild og mindske behovet for arbejdskraft, hvilket er en særligt kritisk opfindelse på et tidspunkt, hvor den landsdækkende mangel på kvalificeret arbejdskraft på byggepladserne aldrig har været højrere. Markedet for 3D-udskrevet byggeri vokser støt, og nogle brancheanalytikere forudser, at det kan nå helt op på 9,15 mia. kr. i 2024.

Mighty Buildings fra Oakland i Californien bringer nu 3D-byggeteknologien et skridt videre. Ved hjælp af et nyt udskrivningsbart kompositmateriale, der hærder, når det udsættes for lys, forventer firmaet at skabe en nye model for 3D-udskrivning, der gør det muligt for arkitekter og bygherrer at samle innovative strukturer under budgettet og på rekordtid.

Nytænkning i materialeanvendelse

Som Sam Ruben, chef for bæredygtighed og medstifter af Mighty Buildings, forklarede, er nytænkning med hensyn til materialer starten på det, der gør virksomhedens proces anderledes. Det grundlæggende materiale, som virksomheden bruger, fik de inspirationen til fra et overraskende sted – CTO og medstifter Starodubtsevs erfaring med at designe 3D-udskrevne kuglepenne. Han spekulerede på, hvordan det ville se ud, hvis man tog ideen om fotohærdende materiale og brugte den i forbindelse med byggeri – og det endte med, at Mighty Buildings opstod.

Et kig ind til 3D-udskrivningsprocessen for huse hos Mighty Buildings. Foto: Mighty Buildings
Et kig ind til 3D-udskrivningsprocessen for huse hos Mighty Buildings. Foto: Mighty Buildings

“Vi har udviklet en unik 3D-udskrivningsteknologi, der bruger lys til at hærde materialet,” sagde Ruben. “En af de store forskelle på os og mange af 3D-udskrivningerne på markedet er, at det meste af det, du ser, bruger beton og mørtel. Det, de faktisk gør, er at udskrive permanent forskalling, som de stadig er nødt til manuelt at installere jernarmering i og hælde materiale i for at overholde byggereglerne.”

Holdet fra Mighty Buildings arbejdede tæt sammen med det globale sikkerhedscertificeringsfirma UL for at udvikle et udskrivningsbart materiale, der ville overholde reglerne uden at tilføre andre eksterne komponenter.

“Det lykkedes os at skabe verdens første evalueringsrapport for et 3D-udskrevet materiale uden cement, hvilket fungerede som basis for oprettelsen af en ny standard, UL 3401,” sagde Ruben. “3401 er blevet brugt som grundlag for en række tendenser, der kan vedtages i 2021 International Residential Code. Dette betyder, at vi kan bruge 3D-udskrivning til alle dele af en bygning. Det lukker op for ting som muligheden for at lave freeform-design eller organiske former, ligesom det giver kæmpe stigning i effektiviteten, så man virkelig maksimerer værdien af den eksisterende arbejdsstyrke til at hjælpe med at løse manglen på økonomisk overkommelige boliger.”

Reduktion i behovet for arbejdskraft

For Ruben er en af de primære fordele ved virksomhedens materialer og arbejdsproces den måde, de drastisk reducerer behovet for arbejdskraft på byggepladsen. Manglen på arbejdskraft har været stigende i hele branchen i det seneste årti. “Der findes i nærheden af 400.000 ledige jobs i byggebranchen i USA i øjeblikket, og der er ingen, der søger dem,” sagde han. “Vi har ikke de kvalificerede arbejdere, og der er ingen nye personer, der slutter sig til arbejdsstyrken i byggeriet. Vi har brug for et system, der virkelig får det meste ud af de mennesker, der er her, og som også har potentialet til at tiltrække en ny generation af arbejdstagere til branchen ved at give dem mulighed for at arbejde med den nyeste teknologi i et sikkert miljø.”

Ifølge Ruben reducerer Mighty Buildings’ system drastisk belastningen på byggearbejdernes fysiske helbred. “Det, vi laver, overtager de farligste og mest besværlige dele af byggeriet med 3D-udskrivning og robotter,” sagde han. “Konstruktion af bygningers skelet står for 20 % af alle skadesanmeldelser til OSHA – det er det næstfarligste job i USA efter minearbejder. Vi er i stand til at tage de farligste elementer i byggeriet og gennem 3D-udskrivning og robotter virkelig maksimere den menneskelige indsats. Dette betyder, at der er mindre og lettere arbejde pr. enhed men med et mål, der lyder på at øge produktionen med over 20 gange.”

Et kig udefra til et af Mighty Buildings' modelhusdesign. Foto: Mighty Buildings
Et kig udefra til et af Mighty Buildings’ modelhusdesign. Foto: Mighty Buildings

Ruben mener, at systemet fra Mighty Buildings kan øge effektiviteten og sikkerheden på en række forskellige projekter på tværs af branchen. “Vi ønsker at blive et redskab for branchen,” sagde han. “Vi ønsker at gøre det muligt for folk, der ved, hvad de laver, at gøre det bedre og hurtigere. Vi prøver ikke at skaffe os af med den eksisterende arbejdsstyrke eller at erstatte disse mennesker. Vi prøver virkelig at hjælpe med at løse det problem, at vi simpelthen ikke har mennesker nok.”

Et automatiseret svar på økonomiske boliger

Imens Mighty Buildings fortsætter med at øge sin evne til at bygge i stor skala, håber Ruben, at virksomhedens teknologi vil hjælpe med at løse et truende globalt problem: billige boliger. “I 2025 vil en ud af tre byboere verden over stå over for manglen på boliger,” sagde Ruben. Ifølge National Low Income Housing Coalition er der en national mangel på flere end 7 millioner billige boliger.

Et kig på et andet 3D-udskrevet hus fra Mighty Buildings. Foto: Mighty Buildings
Et kig på et andet 3D-udskrevet hus fra Mighty Buildings. Foto: Mighty Buildings

Med et fleksibelt netværk af on-demand 3D-udskrivningsfaciliteter mener Ruben, at Mighty Buildings har teknologien til at levere løsninger på USA’s boligkrise. “På grund af vores evne til at fylde et relativt lille område i en eksisterende lagerbygning er vi i stand til at etablere os der, hvor vi har partnere,” sagde han. “Vi kan etablere os i en lagerhal i Detroit, for eksempel, som leverer til markedet der, så vi ikke eksporterer californiske omkostninger. Vi reducerer de logistiske omkostninger, vi reducerer kulstofudledningen fra transporten, og vi leverer boliger til det lokale marked sammen med nye arbejdspladser.”

Disse “Mighty Factories” er allerede blevet brugt til virksomheden mest ambitiøse projekt til dato: Et helt boligkvarter i det sydlige Californien bestående af 20 enheder. Ruben sagde, at projektet vil blive verdens største 3D-udskrevne byggeri. “Jeg er virkelig begejstret for denne mulighed for at implementere vores enheder som et byggeprojekt,” sagde han, “og virkelig begynde at vise, hvad det vil sige at gøre dette i stor skala og ikke kun en enkelt eller to enheder i folks baghaver, men faktisk 20 enheder på én gang. Vi kommer ikke til at løse manglen på økonomisk overkommelige boliger ved at lave en eller to enheder her og der. Det vil ikke løse problemet. Vi har brug for løsninger i denne skala.”

Et kig på et helt byggeprojekt med 3D-udskrevne huse fra Mighty Buildings. Foto: Mighty Buildings
Et kig på et helt byggeprojekt med 3D-udskrevne huse fra Mighty Buildings. Foto: Mighty Buildings
Bambusbyggeri

Kan bambus erstatte træ og stål?