Tổ hợp các thiết bị đồng bộ thi công in nhà 3D (Công ty Apis Cor, Nga)

Các thiết bị robot xây nhà theo công nghệ in 3D sử dụng công nghệ đùn ép vữa để xây nhà. Vữa dẻo (từ bê tông, đất) được đùn từ họng của thiết bị in nhà 3D, tạo thành các lớp liên tục tăng dần theo chiều cao. Việc thi công nhà 3D trong công nghiệp xây dựng cho phép tiết kiệm thời gian, nhân lực và vật liệu.

Tuy nhiên, việc thi công sử dụng các thiết bị robot in 3D hiện nay chưa thể tạo được ngôi nhà có đầy đủ các phần công năng. Chúng chỉ thi công được phần móng, khung và tường nhà (có thể cả mái), còn các phần khác phải dùng thủ công: lắp hệ thống điện, nước.

Hiện nay tại nhiều quốc gia, các thiết bị robot thi công nhà công nghệ in 3D đã sẵn sàng được bán và cho thuê sử dụng, ví dụ như: Slovenia, Mỹ, Pháp, Nga, Hà Lan, Trung Quốc, Thụy sĩ,..

Robot thi công in nhà 3D (Công ty Apis Cor, Nga)

Hiệu quả của việc thi công nhà sử dụng công nghệ xây dựng in 3D

So với thi công truyền thống, việc thi công nhà công nghệ in 3D cho các ưu điểm sau:

- Về mặt môi trường: Các ngôi nhà in 3D có thể được thi công bằng các vật liệu thân thiện môi trường. Ngoài ra, các thiết bị thi công in 3D có thể sử dụng năng lượng mặt trời và phát thải CO2 thấp. Ngôi nhà có khả năng cách nhiệt tốt hơn nhà truyền thống do tường chứa nhiều khoang khí hoặc được bổ sung vật liệu cách nhiệt.

- Về mặt xã hội: Các thiết bị in nhà 3D cho phép sử dụng đất làm vật liệu xây nhà tại các vùng nghèo.

- Về hiệu quả kinh tế: Sử dụng thiết bị in nhà 3D đòi hỏi ít vật liệu hơn, ngoài ra có thể tái sử dụng vật liệu. Thi công nhà in 3D cho phép giảm chi phí công trình. Ví dụ, chi phí cho 1m2  tường thi công truyền thống là khoảng 75 đô la Mỹ, trong khi dùng thiết bị in nhà 3D Apis Cor (Nga) chỉ khoảng 27 đô la.

​
Ngôi nhà diện tích 298,5 m2 được công ty AMT-SPECAVIA (Nga) thi công in 3D tại thành phố Iaroslav (Nga)

Những hạn chế của thi công in nhà 3D

Mặc dù thi công in nhà 3D có nhiều ưu điểm, nhưng công nghệ này vẫn tồn tại một số hạn chế:

- Do còn là công nghệ mới phát triển nên chi phí đầu tư ban đầu cho thiết bị robot thi công in 3D khá cao.

- Nhà thi công in 3D chỉ được thi công từng phần: khung, tường bao che. Quá trình thi công thường bị dừng để thi công thủ công đường điện, nước và đặt cốt thép (có thể không đặt cốt thép khi dùng vữa bê tông cốt sợi thép phân tán).

Khác biệt  giữa nhà thi công in 3D và nhà truyền thống:

Khác biệt chủ yếu là nhà thi công in 3D đòi hỏi ít thời gian và vật liệu hơn nhà thi công truyền thống.

Nói chung, thi công nhà công nghệ in 3D có chi phí thấp hơn so với thi công nhà truyền thống từ 30% đến 55%.

Thời gian thi công tùy thuộc thiết kế nhà và thiết bị robot thi công in 3D. Thiết bị in 3D của công ty Apis Cor (Nga) cần ít hơn 24h để thi công một ngôi nhà nhỏ. Với nhà ở diện tích 400 m2, hệ thống thiết bị in 3D của công ty HuaShang Tenda (Trung Quốc) thực hiện trong 45 ngày.

So sánh giữa công nghệ nhà truyền thống (hàng trên) và thi công in nhà 3D (hàng dưới).