Et nytt dansk samarbeid for 3d-skriverteknikk i byggebransjen inviterte i slutten av februar til en temadag på danske Teknologisk Institut utenfor København. Temaet – «Står byggebranchen foran en disruption?» – forsøkte man å besvare dels gjennom å redegjøre for pågående forskning innenfor rammen av samarbeidet, dels gjennom en rekke gjesteforelesere og eksperter. Det enstemmige svaret er JA – men det kommer til å ta litt tid.
Disruption = store, omveltende endringer
Henrik Lund-Nielsen fra 3DPrinthuset fortalte om 41 prosjekter på verdensplan, som man umiddelbart har kjennskap til og som stort sett alle sammen må sies å være i en tidlig utviklingsfase. De som har nådd lengst kommersielt, er samtidig de som involverer minst 3D-teknologi, eller på den mest konvensjonelle måten. Blant de mange iakttagelser kan nevnes at Europa og Asia er de dominerende, selv om mye av den opprinnelige utviklingen fant sted i USA. Det skyldes ifølge Henrik Lund-Nielsen, at spesielt en av de tidlige pionerene har tatt opp en rekke patenter, som ett eller annet plan holder utviklingen igjen over-there.
I Europa skiller Holland seg ut med ikke mindre en syv av de i alt 24 registrerte europeiske prosjektene.
Freek Bos fra Eindhovens universitet gjennomgikk de syv nederlandske prosjektene mer detaljert og forklarte deretter hvilke utviklingsprosjekter de arbeider med på universitet, hvor man særlig er opptatt av betongprint og hvilken innvirkning materialets sammensetning, printhodenes størrelse og form, avstanden mellom printhode og objekt, hastighet og ikke minst tørketid har. I kraft av de mange prosjekter og blant andre Eindhovens universitet, går utviklingen på det betongteknologiske området sterkt i det hollandske.
The man who print houses – Enrico Dini – ble mottatt med en applaus som var en olympisk mester verdig, men han sa på sitt sjarmerende italiensk-engelsk, at han snarere var «The man who wish to print houses» – og fulgte det opp med et «stay on the ground and keep cool!»
Enrico Dini har en visjon om å bringe skjønnheten tilbake i byggebransjen, og hans 3D-printer er en overdimensjonert pulverprinter, som kan printe med alle mulige forskjellige granulater. Hans teknologi har vært benyttet til å fremstille det første offentlig tilgjengelige bygningsverket i en forstad til Madrid. Det er en gangbro, som overveiende er printet i 3D. Han håper på å kunne bygge hele konstruksjoner i organiske strukturer, men han sier også at de reelt sett nok er et stykke dit. Han fortalte i pausen at i øyeblikket ser det ut til at Dubai er stedet hvor man skal være kjent, hvis man skal få muligheten. Derfor bruker han for tiden mye tid der.
3D-print har skapt helt nye partnerskap på tvers av bransjer, store og små virksomheter, selskaper og utdanningsinstitusjoner og ikke minst på tvers av landegrenser ifølge Zouber Lafhaj, som er professor ved Lille Universitet i Frankrike.
Ett av hans poenger er at produktiviteten innenfor byggeindustrien har falt i mange år, mens den har steget i de fleste andre bransjer. Det gjør potensialet for disruption stort. Men teknologien vil ikke ha muligheten til suksess om den ikke sees i sammenheng med hele den øvrige delev av industri 4.0 som omhandler Big Data, Robotics, Automation, Cloud Computing, Augmented Reality, Simulation osv. 3D-print er en av flere nye digitale teknologier som griper inn i hverandre.
Martin Tamke fra Kunstakademiets arkitektskole fortalte i sitt innlegg hvordan digital teknologi endrer hele den måten kunst og arkitektur designes, utvikles og fremstilles på. Og hans gjennomgang av en rekke forskjellige prosjekter som studenter ved akademiet har arbeidet med, viste i høy grad at i møtet mellom kunst og teknologi kan det oppstå helt nye muligheter i måten å se og anvende teknologien på, noe som igjen kan berike den tradisjonelle industrielle produksjon.
En av Martin Tamkes poenger var at som konstruktør kan det være vanskelig å ikke konstruere som man alltid har gjort, men at ved å la f.eks. kunstnere arbeide med teknologiene oppstår helt nye ideer og kombinasjoner. Blant de interessante prosjektene er en kombinasjon av 3D-skanning og print på ujevne overflater, hvilket godt kunne tenkes å være relevant ved visse former for printet bygging.
Jakob Jørgensen, teknisk sjef i 3DPrinthuset, og betongspesialist Jens Henriksen fra Force Technology presenterte i fellesskap utfordringene ved å benytte betong som filament, og Danmarks første betongprinter utviklet av 3DPrinthuset.
Printeren sto i foyeren og printet, og utvikleren Michael Holm fra 3DPrinthuset fortalte at den hadde fått prosjektnavnet New York for «If I can print it here –I’ll print it anywhere». Det er nemlig betydelig vanskeligere å printe små mengder betong enn store, forteller Michael Holm. Det er en mini-skala modell, som dels skal gi innblikk i hvordan forskjellige betongtyper oppfører seg i en printprosess, dels hvordan man best kan tilpasse maskinens enkelte deler slik at de best mulig supporterer den prosess og de materialer som det arbeides med.
Printeren er bygget opp av standardelementer både hva angår mekanikk, computer og software, hvor man enkelt kan foreta endringer uten å måtte utvikle en hel masse selv. De mekaniske elementene som ikke er standard, har de selv utviklet og printet hos 3DPrinthuset.
Utover utviklingen av selve printeren er målet å utvikle betong som har et mindre sementinnhold for derigjennom å kunne senke CO2-avtrykket, fortalte Jens Henriksen.
Konseptsjef Kåre Flindt Jørgensen fra NCC hadde de praktiske brukerbrillene på og fortalte at fokus hos NCC lå på automatisering og bygging av råhuset. Det var ut fra en betraktning om at en tredjedel av omkostninger og nesten halvparten av byggetiden gikk med til råhuset, så en økt automatisering her ville kunne endre dramatisk på noen vesentlige parametre.
Kåre Flindt Jørgensen pekte på de følgende potensialene:
- Nye produkttyper (dukkestuer, lekehus, hundehus, annekser m.m.)
- Økt byggetakt med 24-7 produksjon
- Økt leveringssikkerhet, da man selv fremstiller elementene
- Optimering av materialforbruk (intet svinn)
- Økt reproduserbarhet
- Forbedret arbeidsmiljø
Blant de hindingene han opplever er:
- Printerteknologi og materialer er ennå ikke på ferdigutviklet nivå
- Det gir bekymring om driftssikkerhet og ensartethet
- Finish og overflater
- Armeringskonsepter er uutviklede
- Manglende dokumentasjon og forsøksresultater
Det er likevel Kåre Flindt Jørgensens overbevisning at vi innen overskuelig fremtid vil se de første konstruksjonsdeler og elementer printet i 3D komme til anvendelse i reelle bygg, mens egentlig husbygging ligger noe lengre frem i tid. Det som mangler er tilpasning til byggebransjens gjeldende normer.
Den avsluttende diskusjonen dreide seg om holdbarhet og økonomi. Wilson Ricardo Leal da Silva fra Teknologisk institut appellerte til byggebransjen om å komme på banen og presse utviklerne med ønskemål, krav og støtte.
Henrik Lund-Nielsen sa at potensialet er stort for å oppnå både forbedret økonomi og større bærekraftighet, men at det inntil videre er alt for få eksempler til at man kan si noe med sikkerhet.
– Vi er på vei mot en disruption av byggeindustrien, men den kommer først når hele verdikjeden er optimert, avsluttet Henrik Lund-Nielsen.
