Nachhaltiges Wohnen mit 3D

Andrew Corselli

Habitat for Humanity Peninsula and Greater Williamsburg hat sich mit Alquist, einem 3D-Druck-Hausbauunternehmen, zusammengetan, um Häuser in Williamsburg, VA, in 3D zu drucken. Im Dezember 2021 produzierten und verkauften die beiden das erste 3D-gedruckte Haus des Landes – ein etwa 1.200 Quadratmeter großes Haus mit drei Schlafzimmern und zwei Badezimmern, dessen Fundament, Wände und Fundamente im Juli 2022 in nur 3D gedruckt wurden 28 Stunden für die aus Surry stammende April und ihren jugendlichen Sohn.

Der 3D-Druck von Häusern bietet unzählige Vorteile, einschließlich einer Verkürzung der Bauzeit – um mindestens vier Wochen – aufgrund der Effizienz der Maschine. Während des Prozesses wird speziell formulierter Beton aus einer großen Maschine in Schichten extrudiert, die die Wände, das Fundament und das Fundament des Hauses bilden. Beim Drucken erfordert die Technologie wenig Aufsicht. Die Betonschichten sind etwa ¾ Zoll groß und es wurden etwa 156 Schichten gedruckt. Das Innere ähnelt einem traditionellen Habitat-Haus.

„Der Zement trocknete fast unmittelbar nach dem Drucken“, sagte Janet V. Green, CEO von Habitat for Humanity Peninsula & Greater Williamsburg. „Das Wetter war so heiß, dass Freiwillige Wasser versprühten, um zu verhindern, dass der Zement zu schnell trocknete.“

Habitat weist darauf hin, dass die Außenwände aus einer proprietären 3D-Betonmischung der Marke Quikrete hergestellt wurden, die mit dem 3D-Drucker COBOD bod2 von Alquist platziert wurde; der Bodenbelag ist Duravana Waterproof Hybrid Resilient Flooring von LL Flooring; und die Dacheindeckung ist die Marke „Landmark Pro Series“ der Marke „Citureteed“ in der Farbe „Moire Black“, vertrieben von Beacon Building Products.

Alquist druckt den Beton für seine Häuser in 3D, was schätzungsweise bis zu 15 Prozent Baukosten pro Quadratfuß einspart. Auch beim Heizen und Kühlen bringt das Material langfristige Einsparungen, da Beton die Temperatur besser speichert.

Teilnehmende Familien müssen mindestens 300 Arbeitsstunden – „Sweat Equity“ – für den Bau ihrer eigenen Häuser und der Häuser anderer aufbringen.

„Wenn Familien nicht in der Lage sind, die Schweißarbeit auf der Baustelle zu leisten, haben wir andere Möglichkeiten für sie, in unseren Büros oder in unseren ReStores oder in beiden zu arbeiten“, sagte Green. „An der Schweißgerechtigkeit führt kein Weg vorbei, da sie Teil der Voraussetzung für eine Partnerschaft mit Habitat ist.“

AUF EINEN BLICK

INNOVATOREN:Habitat for Humanity und Alquist 3D.

INNOVATION:Eine nachhaltige Möglichkeit, bezahlbaren Wohnraum durch den 3D-Druck von Häusern zu erhöhen.

AUSWIRKUNGEN:Verkürzung der Bauzeit und des Preises energieeffizienter Häuser.

Darüber hinaus ist jedes von Habitat gebaute Haus EarthCraft – ein freiwilliges umweltfreundliches Bauprogramm, das darauf abzielt, gesunde, komfortable Häuser zu schaffen; reduzierte Stromrechnungen; und minimierte Umweltauswirkungen – zertifiziert. Außerdem wird das Virginia Tech Center for Housing Research Langzeittests in Aprils Haus durchführen und dabei das proprietäre Building Data Lite (BDL)-Überwachungssystem von Virginia Tech verwenden. „BDL überwacht und verifiziert Luftqualität, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Beleuchtung, Geräusche, Vibrationen, Flammen und viele Arten von Gasen, integriert sich in Sicherheits- und Alarmsysteme zur Bewegungserkennung in zugewiesenen Räumen sowie zur Analyse des Nutzerkomforts und zur Optimierung des Energieverbrauchs“, heißt es Lebensraum.

Außerdem installiert Alquist für den Notfall einen 3D-Drucker in der Küche jedes von ihm gebauten Hauses. April erhält eine Computerdatei, mit der sie alles ausdrucken kann, von Türklinken bis hin zu Lichtschalterabdeckungen. Und das örtliche Fenster- und Türenunternehmen Custom Vinyl Products (CVP) Windows and Doors spendete, nun ja, die Fenster und Türen für Aprils Haus.

„Es ist äußerst energieeffizient, es ist ein Spitzenprodukt zu einem erschwinglichen Preis“, sagte CVP-Präsident und Eigentümer Barry Taylor damals. „Dass wir die Fenster und Türen spenden konnten, um die Außenhülle zu vervollständigen, hat uns wirklich ein gutes Gefühl gegeben und wir waren froh, dies getan zu haben. Wir hoffen, dass dies keine einmalige Sache ist. Wir hoffen, dass wir.“ kann mit gutem Beispiel vorangehen und weitere Unternehmenspartner werden einspringen.“

Der Nachteil des 3D-Drucks eines Hauses besteht darin, dass schlechtes Wetter den Druckprozess beeinträchtigen kann. Für den Prozess ist ein trockenes Klima zwingend erforderlich.

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Habitat fügte hinzu, dass April zwar die erste Käuferin eines 3D-Hauses war, aber nicht die letzte sein wird. Nach einer Partnerschaft mit Newport News Shipbuilding und BayPort Credit Union hat Habitat mit dem Bau von zwei neuen 3D-gedruckten Häusern in Newport News, VA, begonnen. Green sagte gegenüber Tech Briefs, dass „der 3D-Druck-Teil dieser beiden Häuser abgeschlossen ist. Bei einem der Häuser sind die Dachstühle fertig und wir gehen davon aus, dass das Dach beim anderen Haus bis Ende [März 2023] fertig sein wird.“ ."

Das Haus in Virginia folgt einem Projekt, das im Frühjahr 2021 in Tempe, Arizona, angesichts des akuten Mangels an bezahlbarem Wohnraum und der Arbeitskräfteprobleme in Phoenix begann. Seitdem nutzt Habitat weiterhin die 3D-Druck-Bautechnologie, um erschwingliche, energieeffizientere Häuser zu geringeren Kosten, in kürzerer Zeit und mit weniger Abfall zu bauen. Dies könnte für Familien, die mehr als 50 Prozent ihres Einkommens für ihre derzeitige Unterkunft ausgeben, alles bedeuten. Im Fall von April betragen die monatlichen Hypothekenzahlungen laut Habitat nicht mehr als 30 Prozent ihres Einkommens.

Andrew Corselli ist Redakteur für digitale Inhalte bei der SAE Media Group. Weitere Informationen finden Sie hier.

Dieser Artikel erschien erstmals in der Mai-Ausgabe 2023 des Tech Briefs Magazine.

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