امروزه چهره فناوری ها و تکنیک های ساخت با تغییرات گسترده ای روبرو شده است و هر کدام از این ابزارها تاثیرات متفاوتی را سبب شده اند. یکی از این فناوری هایی که در معماری نیز تبدیل به عنصری کلیدی در ساخت و ساز شده است استفاده از صنعت رباتیک و ابزار پرینترهای سه بعدی در حوزه ی معماری است که تحول بزرگی را در صنعت ساخت و ساز بوجود آورده اند.

در تعریفی ساده، پرینترهای سه بعدی به دستگاه هایی گفته می شوند که اجسام را به شکل سه بعدی از فایل های دیجیتالی تولید می کنند. در طی این فرایند اجسام با قرار گرفتن لایه های متعدد روی هم ساخته می شوند که در حقیقت هر لایه برشی افقی با ضخامت کم از محصول نهایی است. این دستگاه ها هم اکنون در صنایع بسیاری مانند معماری و ساخت و ساز، هوافضا، طراحی صنعتی و خورو سازی،صنایع نظامی، طلا سازی و حتی صنایع غذایی مورد استفاده قرار میگیرند.

هرنان دیاز آلانزو، معمار و استاد دانشگاه در کفتگوی خود با پویان روحی در کتاب روایت های آوانگارد درباره استفاده از روباتیک در معماری میگوید: روباتیک راهی است که معماری را در حال حرکت نگه میدارد، روبات ها فقط ابزار نیستند و قدرت و امکانات زیادی را با خود به همراه می آورند. روبات ها به خانواده ی ماشین های سی ان سی، پرینترهای سه بعدی و برش لیزری تعلق دارند و می توانند ابزاری برای تولید باشند و سلاحی برای الهام و جستجو در امکانات جدید. این مساله ی مورد علاقه ی من است، این است که ما هنوز نمی دانیم چه کارهایی را می توانیم با روبات ها انجام دهیم. البته که می توانیم با آن ها چیز بسازیم این را می دانیم. منظورم این است که هنوز خیلی روشن نیست پقدر می توانیم با آن ها پیش برویم و چطور در طراحی از آن ها استفاده کنیم.(1)

 پرینترهای سه بعدی روشی است که می تواند در ساخت قطعات ساختمانی، مدل ها و ماکت ها  و در مدل های پیشرفته تر حتی ساخت بناها مورد استفاده قرار میگیرد. این روش اکنون جهت ساخت غرفه های نمایشگاهی، مساکن و بخش معماری داخلی مورد استفاده قرار میگیرد. با استفاده از این دستگاه ها میتوان با استفاده از مواد و مصالح مورد نیاز مانند بتن، خاک رس، مواد پلاستیکی و …. محصولات مورد نظر را در مقیاس های مختلف با هر ابعاد و اندازه ای تولید کرد. با استفاده از این دستگاه ها زمان لازم برای ساخت کاهش پیدامیکند و حتی با این روش ساخت بسیاری از طرح ها ممکن می شود که با روش های سنتی اجرای انها مشکل و یا غیر ممکن است.

 با استفاده از این دستگاه ها، میتوان زمان اجرا را تا حد بسیاز زیادی کاهش داد و زمان اجرا همواره یکی از چالش های اجرا پروژه ها مخصوصا در اقلیم های خاص بوده است و بنابراین این متد ساخت توانسته است که بسیاری نظرها را به خود جلب کند. علاوه بر این استفاده از این دستگاه ها تولید ضایعات ساختمانی را کاهش خواهد داد.

برای مثال از این تکنیک در راونای ایتالیا جهت ساخت یک مجموعه مسکونی استفاده شده است که زمان ساخت در این مجموعه به 200 ساعت کاهش پیدا کرده است. این مجموعه توسط تیم mario cucinell architects  و wasp که متخصص در تکنیک پرینتر های سه بعدی هستند اجرا شده و موفق شده اند تا اولین سازه کاملا طبیعی و قابل بازیافت را با این تکنیک اجرا کنند. در این مجموعه که زمین خام نام دارد، خانه های مدور گرد شکلی اجرا شده اند که گنبدهای این مجموعه هم بعنوان پوشش و هم بعنوان سازه عمل می کنند و روند اجرای پروژه را نیز آسانتر ساخته اند.

در اقصی نقاط دنیا بخصوص ایالات متحده بر روی این تکنیک، تحقیقات فراوانی در حال انجام است. از محققین سرشناس این پرینتر ها، پرفسور بهرخ خوشنویس،استاد دانشگاه یو اس سی آمریکا است که این نسل قابل استفاده در معماری را در سال    2006 معرفی کرد که در حال حاضر ناسا در حال بررسی قابلیت استفاده از آن جهت ساخت خانه در ماه و سیارات دیگر می باشد. ایده ساخت خانه در ماه و سیارات دیگر از سال ها پیش مطرح شده است و خوشنویس معتقد است که با استفاده از روش کانتور کرفتینگ که نوعی از پرینتر های سه بعدی است میتوان ساخت سکونت گاه ها را بر روی ماه و یا مریخ محقق کرد. در این روش دستگاه روی جرثقیل بزرگی نصب می شود و یک بازوی روباتیک دیوارها را به صورت لایه به لایه با تزریق بتن چاپ می کندو بنابراین در نهایت بنا چاپ میشود. با استفاده از این روش میتوان با در حدود یک چهارم هزینه در زمان حدودا یک روز یک واحد مسکونی ساخت. بخش هایی از دیوار نیز می توانند خالی گذاشته شوند جهت قرار دادن تاسیسات الکتریکی و مکانیکی.

البته افراد دیگری نیز در حال تحقیق بر روی اینگونه پرینترهای سه بعدی هستند به عنوان مثال شخص دیگری به نام ام ایکس تری دی برنامه ای را جهت پرینت سه بعدی پل های عابر پیاده معرفی کرد و پروژه هایی از این دست در کشورهایی مانند چین که با کمبود مسکن بدلیل جمعیت بالا در مکان هایی روبرو است در حال اجرا هستند.

البته که برخی منتقدین معتقدند که اینچنین استفاده گسترده از ربات ها جهت ساخت و ساز می تواند کارگران ساختمانی را بیکار کند اما قطعا استفاده از این روش جهت مواردی که به سرعت بالای ساخت نیاز است مانند ساخت و سازهای پس از بلایای طبیعی و یا اقلیم های بسیار سرد که در زمان هایی از سال کارکردن غیر ممکن است، می تواند کمک شایانی باشد.

منابع:

روحی، پویان،(1397)، روایت های آوانگارد، انتشارات کتابکده کسری، تهران

ابراهیمی، سمیه ، علیرضایی ، مهدی( 1393) قرن بیست و یکم : تکامل تولید صنعتی معماری یا تکامل فرآیند معماری، نشریه هنر معماری ، صفحه 152-155 ، شماره 32 ، تهران .

فائزی رازی ، فرزین (1394) نقش پرینتر سه بعدی در مدرسه فردا ، سومین همایش ملی مدرسه فردا

تمیزی، منوچهر؛ مثنوی، مارال(1395) بررسی تاثیر پرینترهای سه بعدی در معماری مدرن، دومین کنفرانس بین المللی عمران، معماری، محیط زیست و مدیریت شهری