Nhà in 3D - giải pháp xây dựng nhà ở tiện dụng, giá rẻ

Một gia đình gồm 5 thành viên ở thành phố Nantes, Pháp đã trở thành gia đình đầu tiên sống trong ngôi nhà được xây dựng bằng cách in 3D. Ngôi nhà có diện tích khoảng 95m², và được “in” trong vòng 54 giờ.

Công nghệ in 3D đang được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực, và một trong những lĩnh vực đó là xây dựng nhà ở. Nhờ chi phí rẻ, thời gian thi công nhanh và giúp bảo vệ môi trường, công nghệ này hứa hẹn sẽ thay thế công nghệ xây dựng nhà ở truyền thống hiện nay.

Trong những năm qua, các kỹ sư và các nhà sản xuất đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu nhằm tự động hóa quá trình xây dựng nhà ở. Một số startup đã đạt được thành công nhất định khi giới thiệu được nhiều mô hình thiết kế mẫu.

Chi phí xây dựng nhà in 3D rẻ hơn 20%?

Mùa hè này, một gia đình gồm 5 thành viên ở thành phố Nantes, Pháp đã trở thành gia đình đầu tiên sống trong một ngôi nhà in 3D. Ngôi nhà Yhnova này có diện tích khoảng 95m², đáp ứng đầy đủ các tiêu chí nhà ở để sống lâu dài trong đó. Điều đặc biệt là ngôi nhà Yhnova được “in” trong vòng 54 giờ đồng hồ. Các nhà thầu chỉ mất thêm 4 tháng để lắp đặt cửa sổ, cửa chính, và mái nhà.

Người dân đang đi qua một tấm áp phích trưng bày hình ảnh ngôi nhà Yhnova tại Nantes, Pháp, ngày 19/9/2017. (Ảnh Reuters).

Là những người phát triển mô hình này, các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Nantes cho rằng ngôi nhà in 3D tiếp theo sẽ được họ xây dựng trong thời gian còn ngắn hơn nữa, khoảng 33 tiếng. Chi phí xây dựng ngôi nhà này khoảng 232.000 USD (tương đương với 5,4 tỷ đồng). So với chi phí xây dựng một ngôi nhà thông thường có kích thước tương tự tại đây, chi phí xây dựng bằng in 3D rẻ hơn 20%.

Được biết, Đại học Nantes đã hợp tác với Hội đồng thành phố và Hiệp hội nhà ở thành phố để xây dựng nên ngôi nhà 3D độc đáo này.

Một công nhân đang xây dựng ngôi nhà ở xã hội 3D tại thành phố Nantes, Pháp, ngày 19/9/2017. (Ảnh: Reuters).

Ông Francky Trichet, phụ trách mảng công nghệ và sáng tạo thuộc Hội đồng thành phố Nantes, cho BBC biết, ông thích thú và quan tâm đến các ứng dụng công nghệ in 3D còn hơn cả những ngôi nhà được xây dựng bằng công nghệ này.

"Công nghệ in 3D có thể được sử dụng để xây dựng các nhà thi đấu thể thao", ông nói. Dự án Yhnova cũng nhận được một phần tài trợ từ Hội đồng thành phố.

Ngôi nhà Yhnova được xây dựng bằng cách sử dụng công nghệ in 3D có tên là BatiPrint3D. (Ảnh: Reuters).

Một máy in 3D được đưa đến vị trí xây dựng ngôi nhà, sau khi các kiến trúc sư và các nhà khoa học đã hoàn thành thiết kế. Chiếc máy in này sẽ in từng lớp từ dưới lên trên. Mỗi bức tường trong ngôi nhà này được in thành hai lớp nhựa tổng hợp polyurethane (PU), có tác dụng cách điện, cách nhiệt. Khoảng không giữa các lớp này sau đó sẽ được đổ đầy bê tông, để tạo ra một bức tường dày, chắc chắn.

Yhnova được thiết kế rất hiện đại, có lối vào cho xe lăn, và tất cả các thiết bị gia dụng trong nhà đều được điều khiển bằng smartphone.

Nhựa polyurethane và bê tông được sử dụng để xây dựng ngôi nhà Yhnova. (Ảnh Reuters).

Theo ông Benoit Furet, giáo sư thuộc Đại học Nantes, người đứng đầu dự án, trong năm năm nữa, chi phí xây dựng các ngôi nhà in 3D sẽ rẻ hơn khoảng 25%. Trong một thập kỷ tới sẽ rẻ hơn 40% so với hiện nay, khi mà ngày càng nhiều nhà ở được xây dựng bằng cách “in” 3D và công nghệ in 3D được cải tiến, và tất nhiên, tất cả đều đáp ứng các quy định về xây dựng nhà ở.

Công nghệ in 3D cũng rất thân thiện với môi trường và có thể cho phép các kỹ sư thỏa sức sáng tạo.

Các kỹ sư có thể điều chỉnh hình dáng của một ngôi nhà in 3D cho phù hợp với khu vực xung quanh. Ở Nantes, ngôi nhà in 3D vừa được xây dựng, có thiết kế uốn cong để bao trọn các cây cổ thụ 100 năm tuổi vào bên trong ngôi nhà.

Ngoài ra, ngôi nhà này còn được trang bị các bộ cảm biến giúp theo dõi độ ẩm, chất lượng không khí, và nhiệt độ, tất cả các yếu tố này giúp giảm chi phí tiêu thụ điện năng cho ngôi nhà.

Theo BBC, hiện nay ông Furet đang thực hiện một dự án xây dựng 18 ngôi nhà in 3D và một cao ốc thương mại có diện tích sàn khoảng 700m².

Nhà in 3D đang được xây dựng ở nhiều nơi

Một nhóm các nhà phát triển đang nghiên cứu xây dựng các ngôi nhà in 3D ở Hà Lan. Dự án Milestone do trường Đại học Công nghệ Eindhoven và các đối tác thực hiện, đã đặt mục tiêu xây dựng 5 ngôi nhà in 3D tại thành phố Eindhoven. Mục tiêu đầu tiên của dự án này là xây dựng một ngôi nhà một tầng, sau đó sẽ là xây dựng các ngôi nhà 3 tầng.

Công nghệ in 3D ứng dụng vào xây dựng nhà ở, sẽ cho phép người dùng có thể điều chỉnh ngôi nhà theo ý thích. (Ảnh có tính chất minh họa. Nguồn ảnh: Business Insider).

Nhóm thực hiện dự án Milestone cho biết công nghệ in 3D ứng dụng vào xây dựng nhà ở, sẽ cho phép người dùng có thể điều chỉnh ngôi nhà theo ý thích và giảm lãng phí, bởi công nghệ này đòi hỏi ít vật liệu xây dựng hơn.

Một công ty có trụ sở ở Nevada, Mỹ cũng đang in 3D các ngôi nhà ở, với dự định sẽ cho các khách hàng ở khu vực Bay Area chuyển tới sinh sống tại những ngôi nhà này trong vài tháng tới.

PassivDom sẽ xây dựng một số mô hình nhà in 3D có kích thước và tính năng kỹ thuật khác nhau. (Ảnh có tính chất minh họa. Nguồn ảnh PassivDom).

PassivDom, một startup về xây dựng có trụ sở tại Ukraine, đã sử dụng robot để in các bức tường, sàn và mái nhà. Sau đó các công nhân sẽ lắp đặt cửa sổ, cửa chính, hệ thống điện, nước cho ngôi nhà.

PassivDom sẽ xây dựng một số mô hình nhà in 3D có kích thước và tính năng kỹ thuật khác nhau. Những ngôi nhà này thậm chí còn không cần liên kết với các hệ thống điện và nước từ bên ngoài, bởi nguồn điện sử dụng cho ngôi nhà sẽ là điện lấy từ các tấm pin năng lượng mặt trời, và được lưu trữ để sử dụng cho các vật dụng trong nhà. Nước thì được thu từ độ ẩm không khí.

PassivDom ban đầu dự định bán 100 ngôi nhà in 3D đầu tiên cho khách hàng vào tháng 1/2018, nhưng người sáng lập, kiêm CEO của công ty, ông Max Gerbut, cho tờ Business Insider biết, quá trình sản xuất vật liệu và xây dựng tốn nhiều thời gian hơn dự kiến. Ông còn cho biết thêm, hiện nay PassivDom đã nhận được hơn 10.000 đơn đặt hàng xây dựng nhà in 3D trên toàn thế giới, và mục tiêu công ty đặt ra là trở thành công ty xây dựng nhà in 3D tự động, bền chắc như nhà truyền thống tại Mỹ.

Và ở Chattanooga, Tennessee, Mỹ, công ty kiến trúc Branch Technology cũng đang xây dựng mô hình nhà in 3D của họ.

Một sản phẩm nhà in 3D. (Ảnh có tính chất minh họa: Branch Technology).

Branch Technology sử dụng các máy in 3D để in các bức tường và mái nhà, sau đó các công nhân xây dựng sẽ lắp ghép các bộ phận tại chỗ. Có tên là Curve Appeal, mô hình nhà in 3D của Branch Technology được thiết kế với diện tích khoảng 93m², gồm có một phòng ngủ, một phòng khách và phòng tắm. Tuy nhiên, dự án này vẫn đang ở giai đoạn nghiên cứu và phát triển.

Không giống như các loại máy in 3D khác, robot của Branch Technology không phải xây nhà theo từng lớp. Thay vào đó, các máy xây dựng của họ sẽ tạo ra các lưới mắt cáo, giúp định hình và cố định bọt lỏng và bê tông khi được đổ vào.

Ông David Fuehrer, giám đốc bán hàng của công ty Branch, cho biết nhờ phương pháp xây dựng như vậy, những ngôi nhà của họ sẽ chắc chắn hơn gấp 3-4 lần so với các ngôi nhà gỗ hiện nay. Sau khi hoàn thành dự án, công ty Branch Technology dự kiến sẽ tặng ngôi nhà này cho trường Cao đẳng Cộng đồng Chattanooga để tổ chức lớp học trong đó.