„Nu avem nevoie de mai mult beton”: Un nou sat din Tanzania va folosi o imprimantă 3D și pământ pentru a-și construi comunitatea / Proiectul include infrastructură pentru copiii defavorizați

Construcția cu ajutorul imprimantelor 3D s-a maturizat rapid în ultimii ani, pe măsură ce progresele în tehnologie și știința materialelor permit realizarea unor proiecte mai grandioase și mai ambițioase, scrie CNN.

Utilizările potențiale sunt, de asemenea, din ce în ce mai variate, de la locuințe la prețuri accesibile la o bază NASA planificată pe Lună.

Majoritatea structurilor imprimate 3D sunt construite folosind beton sau alte substanțe de ciment turnabile, care sunt ieftine, fiabile și durabile – deși, aproape invariabil, au o amprentă de carbon ridicată. Însă o nouă etapă de dezvoltare în domeniu ar putea oferi o abordare mai durabilă: Imprimarea 3D cu pământ.

În Kibaha, Tanzania, la vest de capitala Dar es Salaam, un grup de arhitecți de pionierat sunt pregătiți să construiască un nou sat, având în centrul său „imprimarea pământului”.

Creat de firmele de arhitectură Hassell și ClarkeHopkinsClarke, alături de fundația caritabilă One Heart, Hope Village (Satul Speranței) a fost conceput pentru a ajuta și a găzdui copiii din întreaga țară care au trecut prin greutăți sau au avut parte de un mediu familial nesigur.

Satul va oferi școlarizare pentru până la 480 de copii, precum și cazare, îngrijire a copiilor și formare profesională pentru zeci de fete vulnerabile între 3 și 18 ani. Aproape 50 de clădiri sunt planificate pentru amplasament, iar terenul achiziționat va include, de asemenea, zone pentru agricultură și creșterea animalelor, zone sportive și recreative.

Clădirea emblematică pentru Hope Village este centrul său comunitar, un proiect imprimat în 3D care va servi drept sală de clasă și cantină în timpul săptămânii și va fi deschis comunității în general pentru evenimente la sfârșit de săptămână.

Arhitecții știau că vor să folosească pământ de proveniență locală pentru centrul comunitar, dar erau precauți cu privire la limitările pământului bătut, care este de obicei compactat în pereți groși și plați.

„Am vrut să ne asigurăm că suntem capabili să creăm pereți care să ventileze clădirea, dar în același timp să aducă și lumină”, a declarat șeful departamentului de design și inovare al Hassell, Xavier De Kestelier, într-o convorbire video cu CNN.

Recurgerea la imprimarea 3D a permis realizarea unui design de perete deschis, „poros”, până la o înălțime de 2 metri de către partenerul Hassell, Institutul de Arhitectură Avansată din Catalonia (IAAC) din Barcelona, Spania.

Pereții vor fi construiți folosind pământ provenit de pe o rază de 25 de kilometri (15,5 mile) de amplasament, spune Hassell, și vor conține o plasă de sârmă subțire între straturi pentru armare. Pământul potrivit pentru imprimare conține de obicei între 15% și 30% argilă, ceea ce îi conferă proprietăți naturale de aderență, deși De Kestelier a declarat că arhitecții nu au decis încă dacă să adauge un material adeziv suplimentar la amestec.

Pereții nu vor fi portanți, deoarece o structură metalică va susține acoperișul.. Acoperișul va fi realizat din bucăți scurte de lemn de proveniență locală, conectate între ele pe sol, înainte de a fi ridicate și „drapate” peste cadru, ca un cort textil, și finisate cu tablă, a explicat De Kestelier.

Design vernacular, tehnologie modernă

Construirea cu pământ datează din preistorie și a luat multe forme, inclusiv cărămizi de lut și pământ bătut. Imprimarea 3D cu pământ a fost încercată pentru prima dată în 2018, iar prima casă imprimată 3D realizată în întregime din pământ, numită TECLA, a fost proiectată de Mario Cucinella Architects și construită lângă Ravenna, Italia, în 2021.

Aceste structuri, la fel ca orice clădire realizată fără armături sau cadre de oțel, se bazează pe forme cu o integritate structurală puternică. Aceasta înseamnă adesea curbe, fie arcuri, bolți, rotunde sau cupole (vezi Panteonul din Roma, încă cea mai mare cupolă nesusținută din lume după aproape 2 000 de ani). În Tanzania, imprimanta va construi straturi de sol compactat în coloane curbe interconectate care lasă un spațiu liber prin care să filtreze lumina și aerul.

Dincolo de formă, durabilitatea tehnică este o provocare cheie atunci când se lucrează cu pământ. Betonul este un material rezistent, care poate rezista intemperiilor; pământul, mai puțin. Dar De Kestelier insistă că, atunci când vine vorba de arhitectura imprimată 3D, „nu trebuie să folosim mai mult beton” și că opțiunile mai durabile reprezintă viitorul – atunci când sunt utilizate corect.

Acoperișul centrului comunitar din Tanzania va fi vital pentru protejarea pereților de efectul de erodare al ploii, iar Hassell a declarat că a fost încurajat de o vizită la proiectul TOVA din 2022 al IAAC, prima clădire imprimată 3D din Spania realizată din pământ. „Acești pereți pot dura de fapt foarte mult timp”, a spus De Kestelier.

Având în vedere caracterul recent al tehnologiei, unii experți își mențin îndoielile cu privire la modul în care clădirile imprimate 3D se vor descurca pe termen lung, în timp ce alții au menționat potențiale „zone gri juridice” în ceea ce privește normele și reglementările în materie de construcții, care diferă de la o țară la alta și sunt adesea foarte diferite. Chiar și inginerul care a fost pionierul construcțiilor printate 3D a declarat anul trecut pentru New Yorker că „toată agitația nu este justificată”. Între timp, apărătorii tehnologiei spun că este o modalitate rapidă și eficientă de a construi locuințe și alte structuri cu înălțimi reduse, într-un moment în care chiar și unele dintre cele mai avansate națiuni din punct de vedere economic au probleme din cauza lipsei locuințelor.

Efecte imediate

Proiectul Hope Village va fi construit cu ajutorul sistemului de imprimare Crane WASP în valoare de 160 000 de euro care a fost utilizat atât pentru TOVA, cât și pentru TECLA.

„Planul nu este doar de a utiliza tehnologia, ci și de a aduce tehnologia la șantierul din Tanzania și de a o lăsa acolo”, a spus De Kestelier. Ca parte a angajamentului proiectului față de sensibilizarea comunității și formarea de competențe, constructorii îi vor învăța pe localnici cum să utilizeze imprimanta, astfel încât comunitatea să poată construi și alte clădiri în viitor.

Abordarea este similară cu un alt proiect Hassel, Centrul de muzică și artă Bidi Bidi din nordul Ugandei, care a angajat localnici pentru a crea cărămizi din pământ comprimat pentru clădirea comunității de refugiați.

Hope Village este mai ambițios, potrivit lui Mark Loughnan, director și șef de proiectare la Hassell. „Este (prima noastră) încercare (la) ceea ce sperăm că se va dovedi a fi o metodologie de succes”, a spus el, adăugând că modelul ar putea fi replicat într-o zi în alte locații.

Pentru Dr. Consola Elia, care va supraveghea casa de copii de la Hope Village, proiectul este „realitatea unui vis pe care l-am avut timp de peste 20 de ani”, a spus ea într-o declarație.

Lucrările la masterplan au început, locuințele fiind deja în curs de amenajare, iar construcția centrului comunitar este așteptată să înceapă la începutul anului 2025.

„Folosim (designul) pentru a îmbunătăți modul în care oamenii își trăiesc viața de zi cu zi”, a spus Loughnan . „Îl folosim în acest caz pentru a ajuta, a vindeca și a educa – și îl folosim, de asemenea, pentru a inova în același timp.”