Dit hus kan nu blive bygget af en printer

3D-printerne er rykket ind på byggepladsen, og den første 3D-printede bygning står i København. 3D-printere kan give mere spændende arkitektur og en reduktion i forbrug af byggematerialer.

Tre billeder viser cementblanding, randfundament og det færdige 3D-printede The BOD

3D Printhuset har printet et lille kontorhotel kaldet The BOD (Building On Demand) i Nordhavnen i København. Det er det første 3D-printede hus i Europa, der er godkendt efter europæiske byggestandarder. Printeren, som 3D Printhuset selv har udviklet, opbygger husets vægge med 20 mm tykke og 50-70 mm brede lag cementblanding. Den kan printe to en halv meter i minuttet. Foto: PR/3D PrinthusetFoto: PR/3D Printhuset

Det er praktisk talt kun fantasien, der sætter grænser for, hvad en 3D-printer kan skabe. De er blevet brugt til at skabe alt fra grydeskeer og underkæbe-proteser til pistoler og pizzaer. De seneste fem år er endnu en mulighed kommet på banen: at printe bygninger med specialudviklede konstruktionsprintere. 

I 2014 vakte det international opsigt, da det kinesiske byggefirma WinSun hævdede, at det havde 3D-printet elementerne til 10 huse på dets fabrik og efterfølgende samlet dem på en byggegrund i Shanghai. Alt sammen i løbet af 24 timer. 

Den gigantiske 3D-printer, der målte 6,6 x 10 x 150 meter, havde virksomheden selv udviklet over en 12-årig periode, og printmaterialet, der bestod af en blanding af cement og genbrugs-glasfiber, havde WinSun også selv komponeret. Materialeforbruget for hvert hus lå på omkring 4.800 dollars (ca. 31.000 danske kroner), hvilket er cirka halvdelen af, hvad et traditionelt hus ville have kostet. 

Siden da har WinSun printet mere end 100 bygninger, og i 2017 underskrev byggefirmaet en kontrakt til en værdi af halvanden milliard amerikanske dollars (ca. 10 milliarder kroner) med den saudiske virksomhed Al Mobty Contracting Company. Det kinesiske byggefirma har forpligtet sig til at lease hundrede 3D-printere til Al Mobty, der planlægger at printe halvanden million billige boliger i Saudi-Arabien. WinSun anses af mange for at være vinderen i kapløbet om at producere det første printede hus, men der er blevet forsket i og eksperimentet med 3D-printing byggeri siden 1995. 

Hvad er 3D-print?

3D-print er en teknologi til at skabe tredimensionelle modeller ved at forbinde tværsnit af et givent materiale i lagdelinger. På mere almindeligt dansk kan en 3D-printer ved hjælp af en computerfil bygge et produkt op fra bunden ved hjælp af en dyse, der sprøjter materialet ud i lag.

Med den rigtige opskrift og den rigtige maskine kan du printe alt fra betonelementer til skohorn og grydeskeer. Alt afhængigt af formålet, og om det er på hobbyplan eller i industrien, printer du typisk i plast eller metaller. Så længe materialet er flydende og kan hærde op, kan det i princippet 3D-printes.

3D-printet parcelhus i Moskva

Teknologien tog endnu et kvantespring i december 2016, da det russiske entrepenørfirma Apis Cor, som de første nogensinde, printede et lille parcelhus direkte på byggegrunden i byen Stupino nær Moskva. Det tog printeren, der var monteret på en kran, et døgn at printe samtlige vægge i det 38 m2 lille hus, hvorefter vinduer, dør og tag blev monteret.  

The BOD i Nordhavnen i København – første 3D-printede bygning godkendt efter europæiske byggestandarder 

Også i Danmark er interessen blevet vakt. Efter at have deltaget i et researchprojekt om 3D-printning i byggeri, besluttede virksomheden 3D Printhuset, at den ville forsøge sig med teknologien. I september 2017 gik man derfor i gang med at printe et demonstrationshus kaldet The BOD (Building On Demand) i Nordhavnen. Printeren, som 3D Printhuset selv havde udviklet, opbyggede husets vægge med 20 mm tykke og 50-70 mm brede lag cementblanding. Det 50 m2 store hus, der i dag bruges som kontorhotel, er det første 3D-printede hus i Europa, der er godkendt efter europæiske byggestandarder. 

Projektet gik dog ikke helt efter planen, og huset stod færdigt nogle uger senere end forventet, fortæller kommunikationschef hos 3D Printhuset, Asger Dath. 

- Selve teknologien var der ikke noget galt med, men vi havde nogle udfordringer i forhold til materialer, da leverandøren ikke leverede efter de specifikationer, vi havde givet. Materialetykkelsen og de korn og sten der var i det, var for store, så vi blev nødt til at si det manuelt, og det sinkede processen, forklarer Asger Dath.  

I videoen herunder kan du se, hvordan The BOD blev til.

The BOD med bølgede vægge

Det er kun bygningens vægge, der er printet, mens tag, vinduer, døre og armering er monteret på konventionel vis. Kontorhotellet er desuden isoleret med genbrugspapirisolering, der er fyldt i hulmuren. Selve printningen af bygningen tog ca. 50 timer, fraregnet den tid, hvor man ikke kunne printe pga. af problemer med materialerne. 

For at demonstrere de mange arkitektoniske muligheder som 3D-printing kan byde på, er The BOD designet med bølgede vægge. Det betød, at man selv måtte støbe fundamentet.  

- Vi printede skallen til fundamentet, fordi der ikke er nogen producenter, der arbejder med så skæve forhold, og så armerede og støbte vi det på traditionel vis, det er bare nemmere at hælde cement ned i et hul, når der er en skal, forklarer Asger Dath.  

3D Printhuset har efterfølgende videreudviklet den printer, de byggede demonstrationshuset med, og opstartet en ny virksomhed, COBOD International, hvorfra de sælger deres anden generations 3D-printer kaldet BOD2.  

- Vores kunder er på nuværende tidspunkt meget universiteter, der gerne vil teste den nye teknologi, og cementvirksomheder, som vil sikre, at de ikke sakker bagud i udviklingen. Derudover er der mange forespørgsler fra flygtningeprogrammer og nybyggerprojekter, fortæller Asger Dath.

Teknologisk Institut: Unikke byggerier er hurtigere og billigere med 3D-print

Hos Teknologisk Institut er man også i fuld gang med at eksperimentere med 3D print i byggeri, og faglig leder og arkitekt Thomas Juul Andersen har store forhåbninger til teknologien.   

- Det gælder ved indførslen af de fleste digitale teknologier, at der er nogle produktivitetsforbedringer eller potentialer, og det har 3D-print også, Måske kan man bygge hurtigere, men vi kan i hvert fald bygge det unikke byggeri hurtigere og billigere, end vi kan med konventionelle metoder, da det er lige nemt for en printer at printe en bølget som en lige facade. Men det bliver nok svært at konkurrere med det standardiserede byggeri, fordi det er blevet så optimeret, så det er måske ikke lige der, at 3D-print har sine fordele, siger Thomas Juul Andersen.

3D-printning vil formenligt også betyde, at man vil kunne spare på byggematerialerne.

- Med 3D-print behøver vi ikke at lave massive konstruktioner hver gang. Vi kan lave hulrum i konstruktionerne og nøjes med at lægge materiale der, hvor det gør gavn, og hvor det skal bære nogle kræfter, pointerer Thomas Juul Andersen.  

Han vurderer, at 3D-printning med tiden kan betyde billigere, skræddersyet byggeri, når teknologierne for alvor slår igennem.     

COBODs 3D-printer er 10 gange hurtigere end den første

3D-teknologien er endnu i sin vorden, og ifølge Thomas Juul Andersen er der behov for at opsamle meget mere erfaring for at undgå, at den strander på et eksperimentelt niveau. Man skal desuden finde ud af, hvordan man implementerer armering i printprocessen og blive bedre til at forudsige det endelige resultat. 

Men udviklingen går hurtigt. Hos COBOD har man således allerede skabt en printer, der printer ti gange hurtigere, end den testprinter de brugte til The BOD, og Asger Dath har store forventninger til teknologien. 

- Om ikke så frygteligt længe begynder vi at blive fuldautomatiske, og så er der ikke behov for mere end en enkelt mand til at opføre væggene. Det næste bliver at prøve at tænke tagkonstruktion og montering af vinduer og døre ind i det, men der går lige nogle år endnu, siger han.

Print bygninger direkte på byggepladsen

Thomas Juul Andersen tror på, at såvel printning af elementer på fabrikker og printning direkte på byggepladsen har en fremtid i byggeindustrien.

 - Vi er selv i gang med at lave printforsøg, hvor vi printer betonelementer, som vi så sætter sammen. Det er jo en teknologi, der kan komplementere printning på pladsen. Jeg tror ikke, det ene udelukker det andet. På fabrikken er det nemt at styre temperatur, fugt, osv., mens man med printning på byggepladsen ikke har problemer med transport og montering, erklærer han.

Vi kan desværre ikke nå at svare alle kommentarer. Hvis du har et konkret spørgsmål, er du velkommen til at bruge vores gratis brevkasse Spørg Bolius. Hvis vi dog besvarer spørgsmål, er det bedst muligt ud fra generel viden og ud fra de oplysninger, du giver os, men husk, at et generelt svar aldrig kan erstattes af konkret rådgivning på stedet. Derfor kan Bolius ikke påtage sig ansvar for eventuelle konsekvenser ved at anvende svaret.

Bolius - et helejet Realdania selskab