3Dを活用した持続可能な住宅

アンドリュー・コルセリ

ハビタット・フォー・ヒューマニティ・ペニンシュラ・アンド・グレーター・ウィリアムズバーグは、3Dプリント住宅建設会社アルクイストと提携し、バージニア州ウィリアムズバーグで住宅を3Dプリントしている。 2021 年 12 月、二人は国内初の 3D プリント住宅を製造、販売しました。この住宅は、約 1,200 平方フィート、ベッドルーム 3 室、バスルーム 2 室の住宅で、基礎、壁、基礎が 2022 年 7 月に 3D プリントされてわずか 1 年間で完成しました。サリー生まれのエイプリルと10代の息子にとっては28時間。

3D プリント住宅は、機械の効率による建設時間の短縮 (少なくとも 4 週間) など、数多くのメリットをもたらします。 その過程で、特別に配合されたコンクリートが大型機械から押し出され、家の壁、基礎、基礎を形成する層になります。 印刷中、このテクノロジーはほとんど監視を必要としません。 コンクリート層は約 3/4 インチで、約 156 層が印刷されました。 内部は伝統的なハビタットの家に似ています。

「セメントは印刷直後に乾燥していました」とハビタット・フォー・ヒューマニティ・ペニンシュラ＆グレーター・ウィリアムズバーグの最高経営責任者（CEO）ジャネット・Ｖ・グリーン氏は語った。 「天気がとても暑かったので、セメントが早く乾かないようにボランティアが水を噴霧していました。」

Habitat は、外壁は Quikrete ブランド独自の 3D コンクリート混合物を使用して作られ、Alquist の COBOD bod2 3D プリンターで配置されたと指摘しています。 床材はLL FlooringのDuravana Waterproof Hybrid Resilient Flooringです。 屋根材は、Beacon Building Products が販売する Certainteed Brand Landmark Pro シリーズのモアレ ブラック色です。

Alquist は住宅用のコンクリートを 3D プリントしており、これにより建築コストが 1 平方フィートあたり最大 15 パーセント削減されると推定されています。 また、コンクリートは温度をよりよく保持するため、この材料は加熱と冷却に関して長期的な節約にもつながります。

参加する家族は、自分や他人の家を建てるために、少なくとも 300 時間の労働、つまり「公平な汗をかく」ことに参加しなければなりません。

「家族が現場で汗の公平性を発揮できない場合は、私たちのオフィスかリストア、あるいはその両方で家族が汗を流す機会を用意しています」とグリーン氏は語った。 「汗の公平性はハビタットと提携するための要件の一部であるため、避けることはできません。」

一目でわかる

イノベーター:人類とアルクイストの生息地 3D。

革新：3D プリント住宅によって手頃な価格の住宅を増やす持続可能な方法。

インパクト：エネルギー効率の高い住宅の建設時間と価格を削減します。

さらに、ハビタットによって建てられた各住宅は EarthCraft です。これは、健康的で快適な住宅を提供することを目的とした自主的なグリーン建築プログラムです。 公共料金の削減。 環境への影響を最小限に抑え、認定を受けています。 また、バージニア工科大学住宅研究センターは、バージニア工科大学独自のビルディングデータライト（BDL）監視システムを使用して、エイプリルの自宅内で長期テストを実施する予定だ。 「BDL は、空気の質、温度、湿度、照明、音、振動、炎、さまざまな種類のガスを監視および検証し、割り当てられたスペースでの動作検出のためのセキュリティおよび警報システムと統合し、居住者の快適性分析とエネルギー消費の最適化を行います。」生息地。

また、アルクイストは緊急事態に備えて、建設するすべての住宅のキッチンに 3D プリンターを設置しています。 エイプリルは、ドアノブから照明スイッチのカバーまであらゆるものを印刷できるコンピューター ファイルを受け取ります。 そして、地元の窓とドアの会社 Custom Vinyl Products (CVP) Windows and Doors が、エイプリルの家の窓とドアを寄付しました。

CVP社長兼オーナーのバリー・テイラー氏は当時、「エネルギー効率が高く、手頃な価格で最高級の製品だ」と語った。 「外の封筒を完成させるために窓とドアを寄付することができて本当にうれしく思いました。私たちはこれが一度限りのことではないことを願っています。模範を示すことができれば、より多くの企業パートナーが参入するでしょう。」

住宅の 3D プリントの欠点は、悪天候によりプリント プロセスが中断される可能性があることです。 乾燥した気候はプロセスにとって不可欠です。

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ハビタットは、エイプリルさんは3D住宅の最初の購入者だが、彼女が最後ではないと付け加えた。 Newport News Shipbuilding および BayPort Credit Union と提携した後、Habitat はバージニア州ニューポート ニューズで 3D プリントによる新しい住宅 2 棟の建設を開始しました。 グリーン氏はTech Briefsに対し、「これらの家の両方の3Dプリント部分は完了した。一方の家では屋根のトラスが完成しており、もう一方の家には[2023年3月]の終わりまでに屋根が設置される予定だ」と語った。 。」

バージニア州の住宅は、フェニックスにおける深刻な手頃な価格の住宅不足と労働力の課題に直面して、2021年春にアリゾナ州テンピで始まったプロジェクトに続くものである。 それ以来、ハビタットは 3D プリンティング建設技術を活用し続け、より低コスト、より短期間、より少ない廃棄物で、よりエネルギー効率の高い住宅を手頃な価格で提供してきました。 これは、収入の50パーセント以上を現在の避難所の状況に費やしている家族にとって、すべてを意味する可能性があります。 ハビタットによると、エイプリルさんの場合、月々の住宅ローンの支払いは収入の30％に過ぎない。

Andrew Corselli は SAE Media Group のデジタル コンテンツ編集者です。 詳細については、ここを参照してください。

この記事は、Tech Briefs Magazine の 2023 年 5 月号に初めて掲載されました。

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