Şu anda bile kentlerde bu problemin büyüklüğü hissedilmekteyken gelecekte dünya nüfusunun artmasıyla şehirlerde yaşayacak insan sayısı da çoğalacaktır. Bu durum inşaat sektörü açısından zorluklar oluşturacak, şu anki inşaat yöntemleri yeterli gelmeyecektir. 

 Konut yetersizliğiyle birlikte çağdaş yapım yaklaşımları inşaat alanında ilgi görmüştür. Mimari yapım teknolojileri gelişmiş yeniliklere açık olup kullanılmaya başlanmıştır. Mimarlık alanında konutta seri üretim için prefabrike evler, açık kat planları gibi çözümler görülse de  3 boyutlu baskı yeni bir inovasyon sunuyor.

3B baskı teknolojisi hayatımıza göreceli yeni girmesine rağmen hızla gelişti. İlk kullanımlarında endüstriyel parçalar için kalıp hazırlanıyordu. Daha sonra birçok farklı endüstri alanında bulunmaya başlandı.Tıp alanında da girişimlerde bulunuldu. Protez bacaklar,fonksiyonlu minyatür böbrekler yazdırıldı.  Şimdi ise mimarlık alanında kullanılıyor. İnşaat teknolojisindeki yeni ekipman olan 3B yazıcılar yavaş, emek yoğunluğu fazla, tehlikeli, aşırı bütçeli, israfa neden olan konut inşaatlarına çözüm olarak geliyor. 

3B Baskının Konut İnşaatındaki Özellikleri

İnşaatlarda yavaş üretim, düşük güvenlik, vasıfsız işçilik gibi sıkıntılar yaşanabilir 3 boyutlu baskı teknolojisi otomasyonla geleneksel süreci takip etmeyerek inşaat alanına yenilik getiriyor.

Konut için bina üretim endüstrisinde ‘’Contour Crafting’’ isimli bir yöntem uygulanıyor.Türkçe Kontur İşçiliği anlamına gelen bu yöntemde 3 boyutlu baskı ile mimari yapılar yapılıyor. Bilgisayar ortamındaki tasarımlar büyük bir 3 boyutlu yazıcı ile katman katman beton dökümüyle yazılıyor.Yani binanın duvarları beton katmanlarıyla robot tarafından inşa ediliyor. Zamandan, paradan işçilik ve el emeğinden tasarruf sağlayan bu sistemle 24 saatte verimli ve hızlı bir şekilde bir ev inşa edilebilir.

İnşaat için kullanılan ham madde miktarının fazlalığı 3B baskıyla azaltılıyor. Böylece inşaat maliyetleri azalıyor. Ayrıca hammadde miktarı azaltılarak ve daha az insan müdahalesi ile inşaat atığı da azalıyor. Otomasyonla inşaatta hata oranı en aza iniyor, tehlikeli çalışma koşulları ortadan kalkıyor. Malzeme israfı  önleniyor, ekolojik ayak izi düşük malzeme seçimleri yapılıyor. Yerel malzemeler kullanılabiliyor ve malzemelerin yeniden kullanım imkanı oluyor.

 CO² emisyonu konvansiyonel üretimden daha azdır. İnşaat sırasında hava kirleticileri yoktur, tehlikeli maddeler kullanılmaz. Çevreye gürültüyle zarar vermez. Yani geleneksel inşaat yöntemlerine göre çevre dostudurlar. Bu özellikleriyle  sürdürülebilirliğe katkı sağlarlar. 

 Teknoloji ve konut probleminin kesişmesiyle dikkat çeken bu yeni teknoloji şantiyedeki inşaat süresini azaltıyor. Mevcut teknoloji ile 37 metrekarelik bir ev sadece 24 saat içinde yazdırabiliyor.

Bir 3 boyutlu model tasarlama ve ardından onu katman katman imal etme süreci inşa edilmesi zor geometrilerdeki yapıların daha kolay üretilmesini sağlıyor. Mimari özgünlük artıyor, sınırsız tasarıma imkan veriyor. Şuandaki konutların birçoğu doğrusal geometrili. Projelerde sapma yapmak veya eğimli duvarlar inşa etmek ekstra maliyete ve çabaya neden oluyor ancak 3 boyutlu baskı ile duvarlar herhangi bir şekilde olabilir.

Püskürtme sisteminde sıkışmaların veya boşlukların oluşmaması için bildiğimiz geleneksel beton kullanılmıyor.Pek çok firma jeopolimer, hafif veya fiber takviyeli harç gibi farklı karışımlar kullanabiliyor. Günümüzde dünyada 10 milyar metreküp hazır beton üretilmişken betonun kullanım şeklinin değişmesi yenilikçi bir çözüm olup, betonun mimari yapılarda daha sürdürülebilir bir şekilde kullanılmasını sağlıyor.

3 boyutlu baskının yukarıda sayılan olumlu yönleri olduğu gibi  gelişmekte olan bir teknoloji olduğu için bazı eksik veya geliştirilmesi gereken yönleri de var. Malzeme çeşitliliği fazla değildir belirli bazı malzemeler yazdırılabiliyor. Ayrıca bir ev yazdırılmak istendiğinde sadece evin duvarları yazdırılabiliyor. Evin geri kalan ihtiyaçları (Kapı, pencere, tesisat, çatı) inşaat ekibi yardımıyla birleştiriliyor.

3 Boyutlu Baskılı Ev

Tek katlı, kavisli ve rotor şeklindeki rezidans Apis Cor şirketi tarafından 3 boyutlu baskı teknolojisiyle üretilen en popüler projelerden biridir.

Moskova’nın güneyinde üretilen bu projede nakliye veya montaj maliyetleri çok düşük çünkü bu konutun duvarları yerinde ve 24 saatte üretilmiş. İnsan faktörü olabildiğince azaltılmış, maksimum otomasyona doğru gidilmiş. Projede Jeopolimer beton (Betonarme su tankı, öngermeli köprü, dayanıklı yapı malzemelerinde tercih edilir) ve baskı sürecinde duvarlar için takviyede dikey cam elyaf kullanılmış. -35 dereceye kadar dayanıklı olup yalıtım katı elemanlar ve sıvı poliüretan kombinasyonuyla yapılmış. Şirket bu konutun 175 yıl boyunca dayanabileceğini iddia ediyor. 38 metrekarelik bu evin içi geleneksel yöntemlerle üretilmiş bir beton evden farkı bulunmuyor. 

3 boyutlu yazıcılar küresel piyasada yerini aldı.Artık yazıcıyla tasarlanan herhangi bir şekil yazılabilir;  yazıcı kum, elyaf veya beton gibi malzemeleri mürekkebi haline getirebilir. Konut problemini çözecek yüksek kaliteli düşük bütçeli, yenilikçi konutlar ortaya çıkıyor ve çıkmaya devam edecek.

Kaynakça: 

https://all3dp.com/2/3d-printed-house-3d-printed-building/

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705816317453

https://www.archdaily.com/552829/tedxtalk-contour-crafting-automated-construction-behrokh-khoshnevis

https://www.artsy.net/article/artsy-editorial-inside-race-perfect-3d-printed