عمل المهندسون والمُصنعون على أتمتة (تشغيل آلي) عملية بناء المنازل الذكية والمبنية بطبعات ثلاثية الأبعاد لسنوات، وقد أطلقت بعض الشركات في هذا المجال بالفعل بعض النماذج المبدئية لتصميماتها. لكن لم يسكن أحد تلك النماذج حتى حلول العام الجاري.
إذ انتقلت عائلة مكونة من 5 أفراد في فرنسا للعيش في أحد هذه النماذج، في صيف هذه السنة، لتصبح أول عائلة تسكن في بيت مبنيّ بالطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل دائم.
ويُعد هذا المنزل الذي تبلغ مساحته حوالي 95 متراً مربعاً، جزءاً من مشروع Yhnova بمدينة نانت الفرنسية.
طُبع نموذج منزل مشروع Yhnova في 54 ساعة على يد باحثين بجامعة نانت بالتعاون مع مجلس المدينة وجمعية الإسكان المحلي بالمدينة الفرنسية نانت، ثم أمضى متعهدو البناء الأشهر الأربع التالية في تثبيت النوافذ والأبواب والسقف.
وحسب هيئة الإذاعة البريطانية (BBC)، يعتقد الباحثون أن النموذج القادم من المنازل المبنية بالطباعة ثلاثية الأبعاد سوف يستغرق 33 ساعة حتى اكتمال بنائه.
وقد أُحضرت الطابعة ثلاثية الأبعاد إلى موقع بناء المنزل بعد انتهاء المهندسين والعلماء من وضع التصميم، ثم بدأ الجهاز يطبع طبقات البناء من أسفل إلى أعلى. كل جدار في المنزل يتكون من طبقتين متقابلتين من مركب البولي يوريثان، وهو أحد المواد العازلة. ثم تُملأ الفراغات بين الطبقات بالإسمنت، لتصنع الطابعة جداراً سميكاً.
وتضمن تصميم مشروع Yhnova مداخل للكراسي المدولبة، كما أن جميع الأجهزة الموجودة داخله يمكن التحكم فيها عبر الهاتف الذكي.
تكلفة بناء المنازل ثلاثية الأبعاد
كلف تشييد المنزل ما يناهز 232 ألف دولار، وتُعد هذه التكلفة أقل بنسبة 20% من تكلفة البناء المعتادة لمنزل من نفس المساحة، لكن البروفيسور بنوا فوريت، الأستاذ بجامعة نانت وقائد المشروع، يتوقع أن تنخفض تكلفة عملية البناء بالطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل كبير خلال السنوات القليلة القادمة.
ويقول فوريت إنه خلال السنوات الخمس القادمة ستنخفض تكلفة بناء المنازل بتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد بنسبة 25%. ومع تشييد المزيد من المنازل، وتطور التكنولوجيا، يتوقع أن تنخفض التكلفة بنسبة 40% بعد عقد من الآن، مع الالتزام التام بقوانين البناء.
خطط طموحة لمنازل ذكية أكثر
يمكن للمهندسين المعماريين تطويع وتشكيل المنازل المبنية بالطباعة ثلاثية الأبعاد حسب المساحة المتاحة والبيئة المحيطة بها. فعلى سبيل المثال، بُني المنزل في مدينة نانت بمنحنيات في الجدران من أجل تفادي أشجار يبلغ عمرها قرناً من الزمان.
أضف إلى ذلك، أن المنزل قد جُهز بمستشعرات للرطوبة، وجودة الهواء، ودرجة الحرارة، وكل ذلك يساعد في توفير تكلفة الطاقة، وفق تقرير موقع Business Insider الأميركي.
ووفقاً لشبكة BBC، يعمل فوريت في الوقت الراهن على مشروع يتكون من 18 منزلاً في باريس، بالإضافة إلى مبنى تجاري مساحته حوالي 700 متر مربع.
فيما تعمل مجموعة أخرى من المطورين على صناعة منازل مبنية بالطباعة ثلاثية الأبعاد في هولندا، وضمن مشروع تقوده جامعة آيندهوفن للتكنولوجيا وشركائها، من المقرر بناء 5 منازل خرسانية في مدينة آيندهوفن الهولندية.
ويتلخص الهدف المبدئي لمشروع مايلستون في بناء منزل من طابق واحد، ومن ثم سيركز المطورون على بناء منازل يصل ارتفاعها إلى ثلاثة طوابق.
وقد ذكر موقع Business Insider في مقال سابق أن فريق عمل مشروع مايلستون قال إن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تسمح ببناء المنازل حسب الطلب، كما تسهم في تقليل المخلفات والهدر، إذ إنها تتطلب مواد بناء أقل.
كما تقوم شركة يقع مقرها في نيفادا بأميركا أيضاً ببناء المنازل تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وقد وضعت خططاً بالفعل لانتقال عملائها في منطقة خليج سان فرانسيسكو للعيش في هذه الوحدات خلال أشهر قليلة.
تستخدم شركة PassivDom في تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد روبوتاً لبناء جدران، وأرضيات، وأسقف المنازل الجديدة، بعد ذلك يأتي دور العمال في تركيب النوافذ، والأبواب، والقيام بأعمال السباكة، وتجهيز الأنظمة الكهربائية.
وستقدم شركة PassivDom عدة نماذج متنوعة، تختلف من حيث الحجم، والمميزات التقنية. لا تحتاج هذه المنازل إلى وصلات بأنابيب المياه والصرف الصحي وأنظمة الكهرباء الخارجية، كما تُخزن الطاقة الشمسية أيضاً في بطاريات متصلة بالمنزل. أما الماء، فيتم جمعه من الرطوبة الموجودة في الهواء.
وأرادت الشركة في بادئ الأمر تسليم أول 100 منزل لعملائها في يناير/كانون الثاني من عام 2018، إلا أن مؤسسها ورئيسها التنفيذي ماكس غيربوت، قال لموقع Business Insider إن عملية الإنتاج والتطوير استغرقت وقتاً أطول مما كان متوقعاً.
وقال غيربوت إن العملاء من شتى أنحاء العالم طلبوا أكثر من 10 آلاف وحدة من وحدات شركة PassivDom، وتهدف الشركة إلى أن تكون أول من يقدم منزلاً مُستقلاً وذاتي الاستدامة self-sustainable في الولايات المتحدة الأميركية.
وفي مدينة تشاتانوغا بولاية تينيسي الأميركية، تعكف شركة Branch Technology للهندسة المعمارية على بناء نموذجها الخاص من المنازل المبنية بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد.
وتستخدم شركة Branch Technology آلات في طباعة جدران وأسقف نموذجها، المعروف باسم Curve Appeal. ومن ثم يقوم طاقم البناء بتجميع الأجزاء في موقع البناء.
وقد صُمم نموذج Curve Appeal ليمتد على مساحة تبلغ حوالي 93 متراً مربعاً، وسوف تحتوي على غرفة نوم، وغرفة معيشة، وحمام. ولا يزال المشروع في طور البحث والتطوير.
خلافاً لكثير من الطابعات ثلاثية الأبعاد، لا تقوم آلات شركة Branch Technology ببناء طبقة تلو أخرى. بل تقوم الروبوتات بإنشاء بناء أولي مصنوعة من قضبان متشابكة تُملأ بالرغوة السائلة والخرسانة. وقال ديفيد فوهرر، مدير مبيعات شركة Branch Technology، إن هذه المنازل ستكون أقوى بثلاث أو أربع مرات من المنازل المبنية بالخشب، والفضل يعود لهذه الطريقة.
وبعد الانتهاء من المشروع، تخطط شركة Branch Technology أن تتبرع بالبيت لكلية المجتمع بمدينة تشاتانوغا، لعقد محاضرات فيه.
هذا، وقد صرح فرانكي تريشيه، رئيس قسم التكنولوجيا والابتكار بمجلس مدينة نانت، لشبكة BBC، بأنه مهتم باستخدام تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لأكثر من بناء المنازل فقط. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام هذه التكنولوجيا لبناء الصالات الرياضية، على حد قوله.
