De structuur in Florida is bijna volledig gebouwd met behulp van de technologie en biedt lessen voor de bouwsector die de bouwmethode wil opschalen en repliceren.
Stel je een bouwmethode voor die niet alleen het tekort aan woningen en arbeidskrachten oplost, maar ook de economische kosten van weersschade vermindert en gezinnen helpt generatierijkdom op te bouwen. Jim Ritter, oprichter van Printed Farms Florida, gelooft dat 3D-geprinte gebouwen de bouwsector radicaal kunnen transformeren om die doelen te bereiken. In 2023 voltooide zijn startup ’s werelds grootste 3D-geprinte gebouw, een paardenboerderij in Zuid-Florida, en zette daarmee een nieuwe standaard voor de industrie.
Een Grote Onderneming
Ritter’s avontuur in de wereld van 3D-geprinte gebouwen begon in 2020 met de bouw van een eenvoudige tractorschuur. Het daaropvolgende jaar bouwde hij een huis in Tallahassee. Als levenslange ruiter wilde Ritter deze innovatieve bouwtechniek toepassen op een ambitieuzer project: een paardenfaciliteit. Dit leidde tot de bouw van een luxe paardenstal van 10.600 vierkante meter, compleet met 16 boxen, een hot walker van 2.100 vierkante meter en een mestbak.
Bij de bouw van deze faciliteit maakte Ritter gebruik van een COBOD 3D-printer en een Mtec pomp/mixersysteem om een 3D-mortelmengsel laag voor laag te extruderen. Dit materiaal, met een druksterkte van 6.000 psi, is aanzienlijk sterker en dichter dan het gemiddelde bouwmateriaal van 3.000 tot 3.500 psi, wat bijdraagt aan de duurzaamheid en stabiliteit van de constructie.
Duurzaam en Kosteneffectief
Een van de opvallende voordelen van 3D-geprinte gebouwen is hun natuurlijke koeling. Het ontwerp van de muren, met een spouw en luchtspleet, zorgt voor een koelere binnenomgeving. Dit principe, hoewel toegepast op een paardenstal, kan ook worden overgedragen op residentiële en commerciële gebouwen. Ritter benadrukt dat de R-factor van een blokgebouw R-6 is, terwijl hun natuurlijke muur zonder isolatie R-12 bereikt, met de mogelijkheid om R-20 te halen met eenvoudige aanpassingen.
Economische Impact
Volgens een rapport van het Congressional Budget Office uit 2019 bedragen de jaarlijkse kosten van schade door orkaanwinden en stormgerelateerde overstromingen ongeveer $54 miljard voor de residentiële en commerciële sectoren. De bijna ondoordringbare muren van 3D-geprinte gebouwen kunnen deze kosten aanzienlijk verminderen. Hoewel het noodzakelijk blijft om gebouwen te schilderen, te luchten en meubels te vervangen, blijft de fundering stevig, waardoor gebouwen generaties lang meegaan en bijdragen aan generatierijkdom voor gezinnen.
Kostenbesparingen op de Lange Termijn
Ritter merkt op dat veel mensen verwachten dat 3D-printtechnologie de bouwkosten met 30-40% zal verlagen. Hoewel de technologie nog in de kinderschoenen staat, voorziet hij dat de kostenbesparingen zullen voortkomen uit de mogelijkheid om met minder mensen betere structuren te bouwen. In het gebied waar de paardenstal werd gebouwd, zijn de gemiddelde bouwkosten $200-250 per vierkante voet. Ritter’s project kwam uit op $220 per vierkante voet, wat hij als een succes beschouwt.
Uitdagingen en Innovaties
Het bouwen van ’s werelds grootste 3D-geprinte faciliteit was niet zonder uitdagingen. Het team moest de machine meerdere keren verplaatsen en had te maken met de leercurve van een nieuwe bouwmethode. Het aanpassen van werkschema’s en het juiste aantal werknemers was cruciaal, aangezien de efficiëntie afnam zodra de machine eenmaal begon met printen.
Een onverwachte uitdaging was het vinden van een oplossing voor de afwerking van 3D-geprinte gebouwen. Sommige mensen waarderen de ruwe uitstraling van 3D-geprinte muren, terwijl anderen de voorkeur geven aan een gladde afwerking. Ritter en zijn team testen momenteel een verfsysteem om een gladde stucwerklook te produceren en tegelijkertijd het gebouw te isoleren, alles in één stap.
Blik op de Toekomst
Voorstanders van 3D-printtechnologie in de bouwsector zijn optimistisch over de toekomst. Ze zien mogelijkheden om constructies sneller, goedkoper en veiliger te bouwen, met minder fysieke arbeid en minder materialen. Ritter vergelijkt 3D-printen met het verhaal van John Henry en de stoommachine: hoewel de mens de machine kan verslaan, is de machine uiteindelijk efficiënter en duurzamer.
Naarmate de technologie zich ontwikkelt, zullen we waarschijnlijk nieuwe materialen zien die milieuvriendelijker zijn en bijdragen aan een duurzamere bouwsector. De toekomst van 3D-geprinte gebouwen biedt hoop voor een efficiëntere, kosteneffectievere en duurzamere manier van bouwen, die kan bijdragen aan het oplossen van enkele van de grootste uitdagingen in de bouwsector vandaag de dag.
Met 3D-geprinte bouwprocessen kunnen aannemers snellere, duurzamere en kosteneffectievere gebouwen realiseren. Dit helpt niet alleen om de impact van zware weersomstandigheden te verminderen, maar creëert ook duurzame structuren die generaties lang meegaan en generatierijkdom opbouwen voor gezinnen. Jim Ritter’s visie en innovaties markeren een spannende nieuwe richting voor de bouwsector.
