Παρά τη συνεχή εξέλιξη της τεχνολογίας, μέσω της οποίας έχει αυτοματοποιηθεί σε μεγάλο βαθμό η παραγωγική διαδικασία σε πολλούς τομείς της βιομηχανίας, στον κατασκευαστικό κλάδο η πλειοψηφία των οικοδομικών εργασιών εξακολουθεί να εκτελείται με τις ίδιες παραδοσιακές μεθόδους εδώ και πολλά χρόνια. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ο κατασκευαστικός κλάδος να αντιμετωπίζει προβλήματα, όπως η χαμηλή παραγωγικότητα, ο υψηλός αριθμός εργατικών ατυχημάτων και η παραγωγή σημαντικού όγκου αποβλήτων. Προκειμένου να αντιμετωπιστούν τα ζητήματα αυτά, αλλά και να εκσυγχρονιστεί η διαδικασία κατασκευής ενός οικοδομικού έργου, στην παρούσα εργασία εξετάζονται οι δυνατότητες, που μπορεί να προσφέρει η χρήση μεθόδων 3D Printing στον τομέα των κατασκευών, καθώς και οι περιορισμοί, που τίθενται από την εφαρμογή τους. Όπως αποδεικνύεται από τα έργα, που έχουν ήδη υλοποιηθεί την τελευταία δεκαετία σε όλο τον κόσμο, η τεχνολογία 3D Printing μπορεί να εφαρμοστεί με επιτυχία στην κατασκευή οικοδομικών έργων και οι σημαντικότερες μέθοδοι είναι οι Contour Crafting, Concrete Printing και D-Shape. Το πλέον διαδεδομένο υλικό, που χρησιμοποιείται για κατασκευές μέσω 3D Printing είναι το σκυρόδεμα τρισδιάστατης εκτύπωσης (3DPC), οι ιδιότητες και η σύνθεση του οποίου είναι αρκετά πιο πολύπλοκες σε σύγκριση με το κοινό σκυρόδεμα των παραδοσιακών μεθόδων κατασκευής, ενώ για την υλοποίηση κατασκευών ακόμα πιο φιλικών προς το περιβάλλον είναι εφικτή και η χρήση γαιώδους υλικού. Οι σημαντικότερες δυνατότητες, που μπορεί να προσφέρει η τεχνολογία 3D Printing στον τομέα των κατασκευών είναι η μείωση του κόστους κατασκευής, των εργατικών ατυχημάτων και του χρόνου κατασκευής, η αύξηση της ακρίβειας στην κατασκευή και της ευελιξίας του αρχιτεκτονικού σχεδιασμού και η ενίσχυση της βιωσιμότητας, μέσω της μείωσης των παραγόμενων αποβλήτων και εκπομπών CO2. Αντίστοιχα, οι σημαντικότεροι περιορισμοί, που προκύπτουν είναι το υψηλό κόστος του εξοπλισμού εκτύπωσης, ο περιορισμός των διαστάσεων του έργου από τις διαστάσεις του τρισδιάστατου εκτυπωτή, το μικρό εύρος των οικοδομικών εργασιών, που μπορούν να εκτελεστούν μέσω 3D Printing, η απαίτηση ενσωμάτωσης χαλύβδινων οπλισμών, η έλλειψη κανονισμών και προτύπων και η επίδραση στην αγορά εργασίας. Παρά την ύπαρξη των παραπάνω περιορισμών, οι δυνατότητες, που παρουσιάζει η τεχνολογία 3D Printing μπορoύν να δώσουν λύσεις σε σημαντικά προβλήματα, που διαχρονικά αντιμετωπίζει ο κατασκευαστικός κλάδος και συνεπώς, με την περαιτέρω έρευνα και εξέλιξη της τεχνολογίας, καθώς και την απόκτηση ολοένα και περισσότερης τεχνογνωσίας μέσω της υλοποίησης έργων στην πράξη, η τεχνολογία 3D Printing έχει την προοπτική να αποτελέσει στο σύντομο μέλλον έναν ευρέως διαδεδομένο και αποτελεσματικό τρόπο κατασκευής οικοδομικών έργων.
In spite of the continuous evolution of technology, through which the production process has been automated in many industrial sectors, in construction the majority of works continue to be carried out using the same traditional methods for many years. This results in problems such as low productivity, high number of work related accidents and significant volume of construction waste. In order to address these issues and also to modernize the construction process the present thesis examines the possibilities that 3D Printing methods can offer to the construction industry, as well as the limitations that arise from their application. As proven from projects already completed over the past decade throughout the world, 3D Printing technology can successfully be used in construction and the most important such methods are Contour Crafting, Concrete Printing and D-Shape. The most commonly used material for construction via 3D Printing is 3D Printing Concrete (3DPC), whose properties and composition are much more complex compared to common concrete used in traditional construction methods, while in order to achieve constructions even friendlier to the environment it is possible to use raw earth materials. The most important prospects that 3D Printing technology can offer to construction are the reduction of construction cost, time and work related accidents, the increase in construction accuracy and flexibility of architecture design and the enhancement of sustainability by reducing construction waste and CO2 emissions. The most significant limitations respectively are the high cost of the 3D printers, the fact that the project’s dimensions must be smaller than the 3D printers’, the small range of construction works that can be executed via 3D Printing, the demand for tensile reinforcement by placing rebars, the lack of regulations and standards and the impact on labor market. Despite the limitations, the prospects that 3D Printing technology demonstrates can provide solutions to important problems that construction industry has been facing over time and consequently through further research and development of technology, as well as acquisition of more and more know-how through implementation of 3D Printing in practice, 3D Printing technology has the potential to become a widespread and efficient construction method in the near future.
Περιγραφή: 138487_ΝΤΑΝΤΗΣ_ΙΩΑΝΝΗΣ.pdf (pdf) Book Reader