Tòa nhà 12 căn hộ được in 3D với tốc độ kỷ lục tại Pháp

Công trình gồm 12 căn hộ trên ba tầng không chỉ trở thành tòa nhà chung cư in 3D lớn nhất châu Âu mà còn cho thấy tiềm năng rút ngắn thời gian thi công, giảm vật liệu và nâng cao hiệu quả năng lượng trong phát triển nhà ở.

Dự án mang tên ViliaSprint2 được phát triển bởi Plurial Novilia, thiết kế bởi HOBO Architecture và thi công bằng công nghệ in 3D của PERI 3D Construction. Công trình được xây dựng tại Pháp bằng máy in bê tông COBOD BOD2, một trong những hệ thống in 3D xây dựng quy mô lớn đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới.

ViliaSprint2 gồm 12 căn hộ nhà ở xã hội với tổng diện tích sử dụng khoảng 800 m², bố trí trên ba tầng. Mỗi căn hộ đều được thiết kế ban công riêng nhằm nâng cao chất lượng không gian sống cho cư dân.

ViliaSprint2 của Pháp là tòa nhà chung cư in 3D lớn nhất châu Âu. Nguồn: Plurial Novilia.

Điểm đặc biệt của dự án nằm ở phương pháp thi công. Theo nhà phát triển, đây là công trình đầu tiên tại Pháp mà toàn bộ hệ kết cấu chịu lực cùng các bức tường chính đều được in trực tiếp tại công trường bằng công nghệ in 3D.

Trong quá trình thi công, máy in COBOD BOD2 liên tục phùn hỗn hợp vật liệu gốc xi măng do Holcim phát triển theo từng lớp để tạo nên kết cấu công trình. Ban đầu, thời gian in dự kiến kéo dài khoảng 50 ngày, tuy nhiên nhờ tối ưu quy trình vận hành, toàn bộ phần in xây dựng đã hoàn thành chỉ sau 34 ngày với sự giám sát của ba kỹ thuật viên.

Sau khi hoàn tất phần kết cấu in 3D, các hạng mục xây dựng truyền thống như lắp đặt mái, cửa sổ, hệ thống điện nước và hoàn thiện nội thất tiếp tục được triển khai.

Dự án ViliaSprint2 đã hoàn thành nhanh hơn ba tháng so với một tòa nhà xây dựng theo phương pháp truyền thống nằm cạnh đó. Nguồn: Plurial Novilia.

Đáng chú ý, ngay bên cạnh ViliaSprint2 là một công trình có thiết kế tương tự được xây dựng theo phương pháp truyền thống. Theo chủ đầu tư, thời gian thi công của tòa nhà này kéo dài hơn khoảng ba tháng so với dự án in 3D, cho thấy tiềm năng rút ngắn đáng kể tiến độ xây dựng của công nghệ mới.

Bên cạnh yếu tố tốc độ, công nghệ in 3D còn mang lại nhiều lợi ích về thiết kế và sử dụng vật liệu.

Theo COBOD, các mặt bằng bo tròn và hệ mặt đứng cong của ViliaSprint2 gần như không làm phát sinh thêm chi phí khi sử dụng công nghệ in 3D. Trong khi đó, nếu áp dụng phương pháp thi công truyền thống, các hình dạng kiến trúc này thường đòi hỏi hệ ván khuôn phức tạp và chi phí xây dựng cao hơn đáng kể.

Công nghệ in 3D đã hoàn thành phần kết cấu chỉ trong 34 ngày. Nguồn: Plurial Novilia.

Việc sản xuất bê tông trực tiếp tại công trường cũng giúp giảm nhu cầu vận chuyển vật liệu, từ đó hạn chế phát thải carbon trong quá trình thi công.

Nhờ tối ưu hình học kết cấu, dự án được cho là tiết kiệm khoảng 10% khối lượng bê tông so với giải pháp xây dựng thông thường mà vẫn đáp ứng yêu cầu chịu lực của công trình.

Không chỉ dừng lại ở công nghệ thi công, ViliaSprint2 còn được tích hợp nhiều giải pháp hướng tới hiệu quả năng lượng. Công trình sử dụng vật liệu cách nhiệt perlite, hệ ban công bằng gỗ, khoảng 500 m² pin mặt trời và hệ thống bơm nhiệt lai do Atlantic Systèmes phát triển.

Theo các đơn vị tham gia dự án, những giải pháp này cho phép tòa nhà đạt khoảng 60% khả năng tự cung cấp năng lượng, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường khắt khe của quy định xây dựng xanh RE2020 tại Pháp.

Công trình gồm 12 căn hộ trên ba tầng. Nguồn: Plurial Novilia.

Giới chuyên gia nhận định công trình là minh chứng cho xu hướng kết hợp giữa công nghệ xây dựng số, vật liệu tiên tiến và các giải pháp tiết kiệm năng lượng nhằm giải quyết bài toán nhà ở trong tương lai.

Sau thành công của ViliaSprint2, Plurial Novilia và các đối tác đang lên kế hoạch triển khai dự án tiếp theo với quy mô khoảng 40 căn hộ. Dự án mới dự kiến sử dụng đồng thời hai máy in 3D nhằm tiếp tục rút ngắn thời gian thi công và giảm chi phí xây dựng so với phương pháp truyền thống.

Nếu các mục tiêu này đạt được, công nghệ in 3D có thể trở thành một trong những giải pháp đáng chú ý cho phát triển nhà ở xã hội, đặc biệt trong bối cảnh nhiều quốc gia đang đối mặt với áp lực thiếu hụt nhà ở và yêu cầu ngày càng cao về giảm phát thải carbon trong ngành Xây dựng.