Nhà in 3D - công nghệ xây nhà vượt ngoài tưởng tượng

Thời gian đầu, công nghệ in 3D ra đời với mục đích tạo ra những vật thể bằng nhựa. Tuy nhiên, công nghệ in 3D đã và đang phát triển thành một công nghệ có thể in tất cả mọi thứ như bánh mì, bộ phận cơ thể người, cả tòa nhà rộng lớn.

Vừa qua, Emaar cho biết họ đang in 3D một ngôi nhà tọa lạc trong khu phức hợp Arabian Ranches III ở Dubai. Trên phạm vi thế giới, có khoảng 20 ngôi nhà được "xây dựng" theo cách thức này. Dubai quyết tâm sở hữu ngành công nghiệp mới còn non trẻ. Dubai sở hữu văn phòng in 3D đầu tiên trên thế giới và một phòng thí nghiệm nghiên cứu máy bay không người lái in 3D. Tiểu vương quốc đặt mục tiêu 1/4 tòa nhà mới trong năm 2030 sẽ được tạo ra từ công nghệ in 3D.

In 3D - ngành công nghiệp "tiềm năng hàng tỷ đô la"

Nguyên tắc in 3D một tòa nhà giống với in 3D một món đồ chơi, chỉ khác là quy mô lớn hơn rất nhiều và chất liệu nhựa được thay thế bằng bê tông. Cụ thể, bê tông sẽ được bơm vào 1 vòi gắn với cánh tay robot, băng chuyền hoặc đường ray ép nó thành dải nhằm tạo ra các bộ phận của ngôi nhà hoặc xây dựng cấu trúc một lớp.

Nhiều ý kiến cho rằng, kỹ thuật in nhà 3D có thể nhanh hơn, bền vững hơn và rẻ hơn so với những phương pháp xây dựng truyền thống. Theo dự báo của SmarTech Publishing, vào năm 2027, ngành xây dựng in nhà 3D sẽ đạt tổng trị giá 40 tỷ USD.

Phối cảnh ngôi nhà in 3D đầu tiên tại khu phức hợp Arabian Ranches III (Dubai)

Được biết, COBOD International (Đan Mạch) là công ty xây dựng tòa nhà in 3D đầu tiên của châu Âu năm 2017. Giám đốc điều hành, Henrik Lund-Nielsen nhận định: "Dubai có lẽ là thị trường thú vị nhất". Theo ông Henrik Lund-Nielsen, tại Dubai, nhu cầu nhà in 3D rõ ràng nhất, có tiềm năng lớn để các công ty xây dựng đầu tư vào công nghệ in 3D. Loại hình nhà ở độc đáo nói trên sẽ giúp tiết kiệm đáng kể chi phí ở Mỹ hoặc châu Âu, những nơi có giá nhà đắt đỏ nhất thế giới.

Cũng theo CEO của COBOD International, sự nhiệt tình của chính phủ Dubai sẽ góp phần đẩy nhanh tốc độ phát triển của công nghệ in nhà 3D.

"Trung tâm in 3D trong tương lai"

Đóng trụ sở tại Duabai, Concreative - công ty khởi nghiệp đã tiết lộ cơ sở in 3D của mình trong tháng này. Giám đốc điều hành của Concreative, Vincent Maillet cho hay: "Dubai muốn trở thành một trung tâm in 3D trong tương lai". Concreative là công ty đầu tiên tại Dubai hoạt động ở quy mô công nghiệp.

Cơ sở in 3D của Concreative sẽ sản xuất panel, tường, dầm, cầu thang và cột bê tông. Maillet chia sẻ: "Chúng tôi đang phát triển các thành phần và xây dựng các cấu trúc lớn hơn bằng cách lắp ráp các phần tử."

Giá bán văn phòng in 3D đầu tiên trên thế giới ước tính chỉ 140.000 USD, tuy nhiên nếu cộng thêm các yếu tố bổ sung và chi phí vận chuyển thì mức giá có thể cao hơn.

Giám đốc dự án R&D (tập đoàn xi măng Thụy Sĩ LafUNDHolcim), Hélène Lombois-Burger cho rằng, nhà in 3D góp phần giải quyết nhu cầu về nhà ở của phần lớn người dân bởi dễ tái tạo và giá bán phải chăng. Theo cô, chiến lược của Duban mang tới một "cơ hội tuyệt vời" để thử nghiệm.

Hélène Lombois-Burger nhận định: "Xây dựng là một ngành rất bảo thủ, luôn khó thực hiện thay đổi". "Chúng tôi đã hoàn thành công cuộc tiến hóa từng bước. Đây có thể là thời điểm cho một điều mang tính cách mạng". CEO này khẳng định, khi máy in được cải thiện và trở thành thiết bị di động thì chi phí xây dựng sẽ rẻ hơn, đồng thời có nhiều cơ hội để tùy biến.

COBOD International dùng vòi phun vuông để in tường bê tông 3D

Máy in 3D lớn được COBOD sản xuất cho một công ty Ả Rập Saudi, có thể in tòa nhà  rộng gần 280m2.

Tiếp cận tới mọi nơi

Là chuyên gia về cơ sở hạ tầng tại Đại học Loughborough (Anh), Sergio Cavalaro cho hay, công nghệ in nhà 3D có thể được sử dụng tại những nơi mà con người không thể tiếp cận như dưới lòng đất, nơi độc hại, nguy hiểm...

Theo chuyên gia này, công nghệ in 3D có thể vượt ra ngoài việc in các tòa nhà ở, văn phòng làm việc. Sergio Cavalaro nói: "Có rất nhiều cấu trúc bê tông xung quanh - băng ghế, vỉa hè, bãi đỗ xe, bể chứa nước thải, hệ thống kênh, ống dẫn dầu ... Nếu chúng ta áp dụng công nghệ xây dựng in 3D cho những cấu trúc này thì sao?'

Dự án nhà ở 3D Milestone tại Hà Lan