3Dプリンティングは米国の住宅危機の解決に役立つのか?

3D printing could help solve the nation’s housing shortage crisis, according to the US government.
3D printing could help solve the nation’s housing shortage crisis, according to the US government.Image: REUTERS/Thomas White
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  • 米テキサス州で、3Dプリンティングロボットを使い、100戸の住宅開発が進められています。

  • 開発業者によると、この技術は従来の建設方法より低コストで、迅速かつ持続可能です。

  • 米政府によると、3Dプリンティングは米国の住宅不足危機の解決に役立つ可能性があります。

手頃な価格で、技術的に先進的な未来の省エネ住宅を手に入れることを、ずっと夢見てきましたか?

大規模な3Dプリンティング技術の進歩により、その夢が現実に近づくかもしれません。

未来の住宅を建てる

3Dプリンティングロボットを現地で使って建設する大規模な住宅開発が、米テキサス州で進んでいます。オースティン郊外の100戸の住宅プロジェクトは、米国の大手住宅建設会社レナーと3Dプリンティング企業ICONの提携によるものです。

この技術では、新築住宅の壁を、電気設備や配管も含めて、従来の建築方法の約3倍の速さで施工できます。また、費用は最大で従来の30%に抑えられると、CNBCは報じています。

「最初の100戸ですが、これを大規模に展開できると期待しています。規模を拡大すれば、工期を大幅に短縮し、コストも削減できます」と、レナーの執行会長スチュアート・ミラー氏は米国のニュースネットワークに語りました。

現地のプリンターはほぼ全自動で、各住宅での稼働に必要な作業員はわずか3人です。労働力への依存を抑えたこの作業工程は、コストの大幅な削減につながります。

「ロボット建設がもたらすのは自動化です。労働力を減らし、それによって人件費を削減します」と、ICONの最高経営責任者(CEO)ジェイソン・バラード氏はCNBCに語りました。

バラード氏はさらに、住宅にはほかにも利点があると述べ、設計の改善、強度の向上、エネルギー性能と快適性の向上、そしてレジリエンスの強化を挙げています。

テキサス州オースティン近郊で、3Dプリンティング技術を使った住宅100戸の建設が進んでいます。Image: ICON

3Dプリンティングの仕組み

積層造形とも呼ばれる3Dプリンティングでは、コンピューターで作成した設計を用い、デジタルファイルから三次元の物体を一層ずつ積み上げて作ります。複雑な形状も簡単に作ることができ、従来の製造方法よりも少ない材料で済みます。部品や製品を現地で印刷できるため、輸送の手配も減らせます。

ICONの建設システム「Vulcan」は、3Dプリンターと携帯型のセメント混合装置で構成され、高強度の建材「Lavacrete」を調合します。ソフトウェアプラットフォームがデジタル建築設計を作成し、現地のロボット装置を制御して、住宅の構造をゆっくりと組み上げます。その後、レナーが屋根、窓、ドアを取り付けます。

「将来は、ロボットやドローンが地域全体、町、都市を建設するようになると信じています。まだ長い道のりですが、これは世界の住宅問題への取り組み方において、とても刺激的で希望の持てる転換点になると考えています」とバラード氏は述べました。

3Dプリントの壁は、さまざまな形や質感に仕上げることができますImage: ICON

3Dプリンティングは米国の住宅危機の解決に役立つのか?

米国では、2020年末時点で住宅が約400万戸不足していたと推計されています。2018年の250万戸から増加しました。近年、原材料費の急騰が住宅建設の減速につながり、米国の住宅ローン公社フレディマックによると、パンデミック中に木材価格は150%上昇しました。

一方、米国住宅都市開発省によると、3Dコンクリートプリンティング(3DCP)は建設業界が直面する多くの課題の緩和に役立つと期待されています。

同省は、従来のコンクリート建設と比べて、3DCPにはほかにもいくつかの潜在的な利点があるとしています。建設結果の精度と予測可能性が高まること、労働力をより高度な技能を要する作業に振り向けられること、労働者の安全性が向上することなどです。

3Dプリンティングの未来を見据える

世界経済フォーラムの「Trade Tech」イニシアチブは、第4次産業革命の技術が世界貿易をどのように促進できるかを理解し、先を見据えた政策やビジネス戦略を策定することを目指しています。3Dプリンティングがビジネスに与える影響に関する報告書で、同フォーラムは、モノのインターネットやAIとともに、この技術には真のデジタル製造を実現する可能性があると述べています。

しかし、3Dプリンティングの収益は急速に伸びているものの、世界の製造業収益12.8兆ドルのうち、依然としてわずかな割合にとどまっています。

3Dプリンティングの世界収益は急速に伸び、2018年には98億ドルに達しました。Image: 世界経済フォーラム

『3Dプリンティング:意思決定者のためのガイド』も、こうした技術が官民両部門にもたらし得るプラスとマイナスの影響を監視し、備える必要性を強調しています。

「3Dプリンティングは、製造のパターンを変え、これまで実現できなかった斬新な視覚的形態を生み出し、大量カスタマイズを可能にし、製品の循環性を高める新たな道筋を示すことで、製品の作り方に革命をもたらす可能性があります」と、この白書は述べています。

「同時に、3Dプリンティングは、労働者の職の喪失の可能性、貿易量やサプライチェーンへの影響、国境での税関業務における財政面・非財政面の課題、知的財産権や法律の侵害につながる余地など、意図しない結果を招く可能性もあります。」

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