Kan 3D-tryckta hem lösa den globala bostadskrisen?

En ideell organisation i San Francisco och ett teknikföretag i Austin, Texas att ta hem tryckta betonghus till El Salvador nästa år

In slumområden runt om i världen, familjer bor i provisoriska hus skapade med vilket skrot de än kan samla in. Dessa hem ofta saknar rent vatten och ordentliga toaletter och har otäta tak som släpper i regn och kyla. Två unga företag i USA är ta itu med problemet på ett överraskande sätt: med 3D-print hem.
Amerikas första 3D-tryckta husFoto av av Crown V
San Francisco ideella och Austin, Texas-baserade vinstdrivande företag skrev ut detta 350 kvadratmeter stora hem i Austin som deras testfall för att föra 3D-printade hem till utvecklingsländerna.
"Vårt mål är att bevisa denna teknik som ett bättre sätt än traditionellt sätt", säger Brett Hagler, den 28-årige vd och medgrundare av New Story. "Inte för att hålla det för oss själva, men faktiskt för att demokratisera detta till andra organisationer." De partners planerar att ta med de första 3D-printade hemmen till El Salvador i början av nästa år.
Hagler fick idén till New Story efter en resa till Haiti, där han träffade familjer som bor i slumkvarter. Han var med och grundade den ideella organisationen 2015 och nästa år tog det igenom den prestigefyllda Y Combinator startaccelerator. Under sina första tre år har New Story samlade in pengar för att bygga 1 300 bostäder i 12 samhällen i Haiti, El Salvador, Bolivia och Mexiko, och har byggt 850 bostäder som familjer har flyttat in.
Varje hem tog lokala arbetare cirka 15 dagar att färdigställa. Hagler tänkte att det måste finnas ett bättre sätt. "Vi poserade verkligen designen frågan om inte bara en 10-procentig förbättring, utan "Hur gör vi." göra en betydande förbättring i kostnad och tid att bygga?’ " han säger. "Hur gör man det utan att ge avkall på kvalitet, men faktiskt förbättra kvaliteten?"
3D Printed HouseFoto från Icon och New Story
Genom ömsesidiga kontakter kopplade New Story-teamet till grundarna av Icon, ett vinstdrivande företag inom byggteknik arbetar med 3D-utskriftsteknik. Även om Icon strävar efter att ta med sin teknologi till den amerikanska kommersiella marknaden och till och med till rymden, dess grundare delar också en passion för att ge skydd till familjer som behöver det. Tillsammans tog parterna fram en plan att skapa 600 till 800 kvadratmeter 3D-utskrivna hem för utvecklingsvärlden.
Icon tryckte hemmet på bilden här på knappt 48 timmar. De företaget använde en 20 x 11 fot, 2 000 pund skrivare i portalstil inställd på spår. Döpt till Vulcan I, extruderar maskinen en egen betongblandning som skriver ut lager för lager, lämnar minimala mellanrum mellan lager och intilliggande väggar.
EntryEfter huvud strukturen trycktes, lokal entreprenör lade till taket, fönster, dörrar och el- och VVS-system, vilket är alla konventionell. Grunden till 3D-hemmet lades också av konventionella metoder men i framtiden skulle kunna tryckas, säger Sarah Lee, chief brand officer på New Story. Hemmet i Austin uppfyller lokala byggregler och är tillåtet.
3D Printed HouseFoto från New Story
Partnerna ställdes inför utmaningar under provtrycket, som de färdigställd på plats i tid för årets South by Southwest festival. För en, betongpumpen som drar betongblandningen och trycker in den i skrivaren för extrudering fastnade. Ikonens personalen var tvungen att rengöra den för ungefär vart åttonde lager utskrift.
Även om detta utskriftsjobb gjordes på en platt plats och med enkel åtkomst till makten skulle en skrivare i El Salvador eller Haiti behöva kunna för att hantera strömavbrott, ojämn mark och regnstormar. Ny historia samlar in pengar för att utveckla nästa fas av Vulcan-skrivaren, som samarbetspartnerna säger ska kunna trycka en enda bostad i mindre än 24 timmar. De uppgraderar också den till att inkludera en generator och eventuellt solpaneler, säger Lee.
Tryckt exteriörParterna anser att 3D-utskrift är överlägset till traditionella byggmetoder av flera skäl.
För det första är det snabbt och billigt. Men det erbjuder också miljö förmåner. Eftersom 3D-skrivaren extruderar precis det som behövs till hemmet går lite material till spillo. I konventionella konstruktion, material köps in och skärs ner till storlek, med extra bitar kastade åt sidan.
Eftersom skrivaren skapar ett kontinuerligt byggkuvert, det finns minimala luckor där energi eller värme kan strömma ut. De materialet i sig är också energieffektivt. Betong är mer motståndskraftig än gipsskivor och spånskivor och har en hög termisk effekt massa, vilket innebär att den kan lagra värmeenergi, vilket hjälper till att modereras inomhustemperaturer genom att beräkna ett medelvärde av dag- och nattetid extremer.
Amerikas första 3D-tryckta husFoto av Regan Mortonav Crown V
Icon förväntar sig att de tryckta hemmen ska hålla lika länge som eller längre än vanliga betongmurade bostäder. Att skriva ut bostäderna erbjuder mer designfrihet än att bygga dem med murblock av betong, eftersom det är lika enkelt att skriva ut kurvor och sluttningar som det är raka linjer. Ett hem kan skräddarsys för att passa en familjs behov och preferenser — en nivå av personlig service som de flesta familjer att leva på mindre än 2 dollar om dagen är inte vana vid, Hagler säger.
Amerikas första 3D-tryckta husFoto av Regan Mortonav Crown V
En nackdel med den nya tekniken är att den kräver färre arbetare. New Storys konventionella hem tillhandahåller för närvarande ca fyra jobb vardera. De 3D-printade hemmen skulle ge bara två eller tre, säger Hagler.
Men eftersom kostnaden för dessa hem är mindre - 4 000 $ jämfört med $6 500 New Story har spenderat på konventionella hem — Hagler hoppas att ökad byggvolym kan kompensera potentiella arbetsförluster. De nya jobben skulle vara högreteknologiska jämfört med konventionell konstruktion, men hur översättbara dessa färdigheter skulle vara är inte klart.
Amerikas första 3D-tryckta husFoto av Regan Mortonav Crown V
För nu samlar New Story in pengar för att ta med de första 100 3D-printade hem till El Salvador och för att stödja forskningen och utveckling av nästa generations Vulcan-skrivare. Partnerna planera seismiska och styrka tester under de kommande sex månaderna; Lä säger att det första testet visade att betongblandningen är tre gånger starkare än cinderblocken som New Story för närvarande bygger med.
För avslöjandet av testhemmet på South by Southwest, Sara Barney av dekorerade den för att passa in i dess läge i East Austin. "Jag ville ta med den bohemiska, charmiga, sydvästra smaken av denna stadsdel in i designen, säger hon. "Att ta med ute och inne och att hålla möblerna minimalistiska var viktigt för att spegla hur dessa hem kommer att användas som en del av detta projekt i utvecklingsvärlden."
Barney hämtade produkter från billigare återförsäljare och begagnade vintageplagg för att hålla inredningen relativt överkomlig.
Säng: Ikea; belysning och sängkläder: Amazon
Amerikas första 3D-tryckta husFoto av Regan Mortonof Crown V
3D Printed HouseFoto från New Story
Donatorer som stödjer ett New Story 3D-printat hem matchas med en familj så att de kan se effekten av deras generositet, att ta emot en biografi och foto av familjen och en video från inflyttningsdagen.
3D-hemmen kommer att byggas som en del av samhällen på 50 eller fler hus som använder lokala material. Om gemenskaperna inte redan är det nära skolor eller lekområden kommer New Story att arbeta med lokala partners för att skapa dessa. Familjerna kommer att äga båda bostäderna och landet de är byggda på.
Icon planerar att använda testhemmet som ett kontor för en del av sitt personal.


# Renovering av lägenhet