Lib Work hoàn thành ngôi nhà đất in 3D đầu tiên tại Nhật Bản với hệ thống cần cẩu WASP
Lib Work, một công ty xây dựng có trụ sở tại tỉnh Kumamoto, đã hoàn thành ngôi nhà ở đầu tiên tại Nhật Bản được sản xuất bằng công nghệ in 3D sử dụng đất làm vật liệu chính. Công trình rộng 100 mét vuông, mang tên Lib Earth House Model B, được xây dựng bằng hệ thống Crane WASP do nhà sản xuất Ý WASP phát triển, kết hợp tường đất in 3D với khung gỗ.
Model B bao gồm phòng khách, bếp, phòng tắm và phòng ngủ được bố trí xung quanh một sân trong. Công trình một tầng này có diện tích chiếm đất 107,23 m², diện tích sàn xây dựng 97,93 m². Tường được chế tạo trực tiếp tại công trường bằng hỗn hợp đất, vôi và sợi thực vật độc quyền – hiện đã được nộp đơn xin cấp bằng sáng chế. Theo Lib Work, lượng khí CO₂ phát thải cho một công trình cùng quy mô giảm khoảng 50% so với bê tông cốt thép và thấp hơn cả nhà gỗ. Các cảm biến gắn trong tường theo dõi tình trạng ngưng tụ, độ ẩm và nhiệt độ theo thời gian thực, trong khi tấm pin mặt trời kết hợp với pin Tesla Powerwall giúp ngôi nhà tự chủ về điện năng.
Hệ thống Crane WASP đang hoạt động. Ảnh: WASP.
WASP lần đầu giới thiệu máy in Crane vào năm 2018 với nguyên mẫu Gaia, được công nhận là ngôi nhà đất in 3D đầu tiên trên thế giới. Kể từ đó, hệ thống dạng mô-đun này đã được triển khai ở nhiều quốc gia, bao gồm dự án TECLA ở Ý, chứng minh tính khả thi của việc xây dựng mái vòm kép bằng đất địa phương. Tại Nhật Bản, Lib Work đã điều chỉnh công nghệ để phù hợp với yêu cầu bản địa, kết hợp tường in với khung gỗ để đạt khả năng chống động đất cấp 3. Công trình được cấp chứng nhận xác nhận xây dựng theo Luật Tiêu chuẩn Xây dựng, sau khi tham vấn với Bộ Đất đai, Hạ tầng, Giao thông và Du lịch.
Massimo Moretti, nhà sáng lập WASP, nhận xét: “Chúng tôi chân thành chúc mừng đội ngũ Lib Work vì sự diễn giải tuyệt vời trong việc kết hợp in 3D với vật liệu tự nhiên.” Ông nói thêm: “Tôi rất vinh dự được hợp tác với những tổ chức như Lib Work – những người chia sẻ tầm nhìn kết hợp công nghệ, vật liệu tự nhiên và tính bền vững. Đây là minh chứng cụ thể cho hợp tác quốc tế và giao lưu văn hóa, đóng góp vào một tương lai bền vững và có ý thức hơn.”
Nội thất của Lib Earth House Model B. Ảnh: WASP.
Sáng kiến Lib Earth House bắt đầu với Model A, nguyên mẫu hình tròn rộng 15 m² hoàn thành vào tháng 1/2024. Phiên bản này thử nghiệm kết cấu lưới và công nghệ nhận diện khuôn mặt để vào nhà tự động. Model B mở rộng nghiên cứu thành một ngôi nhà ở quy mô đầy đủ, áp dụng bố cục “cụm” (cluster-mode) nhằm hòa nhập không gian trong nhà và ngoài trời. Các đối tác dự án gồm Ove Arup and Partners Japan, Ogawaa Design Studio và Kyotani Architectural Design Office. Nhóm đã phát triển quy trình thi công gồm: làm móng tiêu chuẩn, in tường tại chỗ, lắp đặt khung gỗ, hoàn thiện nội thất theo phương pháp truyền thống.
Lib Work định vị dự án này như một lời giải cho những thách thức trong ngành nhà ở Nhật Bản. Lực lượng lao động thợ lành nghề được dự báo sẽ giảm 2/3 trong vòng 20 năm tới, gây lo ngại về năng lực xây dựng. In 3D tự động giúp giảm phụ thuộc vào lao động thủ công đồng thời mở rộng khả năng thiết kế. Tường đất cũng phù hợp với truyền thống xây dựng bằng đất sét lâu đời của Nhật Bản, vốn tự nhiên điều hòa độ ẩm và cách nhiệt trong mùa hè ẩm ướt. Bằng cách kết hợp đất và gỗ, công ty mong muốn gắn kết công nghệ mới với phương thức xây dựng quen thuộc, đồng thời giảm thiểu tác động môi trường.
Ngoại thất ngôi nhà đất in 3D đầu tiên tại Nhật Bản do Lib Work hoàn thành. Ảnh: WASP.
Nhà in 3D trên thế giới
Tại Tây Úc, công ty Contec đã giới thiệu công nghệ in 3D bê tông với dự án xây dựng một ngôi nhà hai tầng tại ngoại ô Tapping, thành phố Perth. Công trình sử dụng robot in 3D do công ty Hà Lan CyBe Construction cung cấp, đánh dấu tòa nhà in 3D nhiều tầng đầu tiên của bang. Nhóm Contec, sau hai tuần được đào tạo, đã in 15 bức tường của ngôi nhà 155 m² chỉ trong 10,5 giờ in thực tế. Tầng hai hoàn thành sau 18 giờ in, cho thấy tiết kiệm thời gian đáng kể so với phương pháp truyền thống. Nhà sáng lập Mark D’Alessandro cho biết cách tiếp cận này trực tiếp giải quyết tình trạng thiếu hụt lao động và áp lực chi phí trong thị trường nhà ở Úc. Công ty dự định mở rộng đội máy in vào năm 2025 để phục vụ nhiều dự án dân dụng và thương mại hơn.
Tại Hoa Kỳ, công ty in 3D xây dựng ICON (trụ sở tại Texas) đã bắt đầu bán nhà một phòng ngủ ở khu cộng đồng Mueller, Austin, thông qua Chương trình Nhà ở Giá rẻ Mueller. Mỗi căn rộng khoảng 650 ft² (60 m²), có giá khởi điểm 195.000 USD, thấp hơn nhiều so với các căn nhà in 3D khác trong cùng khu có giá hơn 1,3 triệu USD. Được xây dựng bằng vật liệu CarbonX của ICON để tăng hiệu quả nhiệt, các ngôi nhà này là một phần của dự án phát triển sẽ bao gồm cả nhà hai và ba phòng ngủ. Chương trình do tổ chức phi lợi nhuận Mueller Foundation quản lý, dành 25% nhà ở cho các hộ đủ điều kiện thu nhập, nhắm tới những gia đình có thu nhập tối đa 80% so với mức trung vị khu vực.
Hình ảnh do AI tạo về các ngôi nhà in 3D của ICON trong Chương trình Nhà ở Giá rẻ Mueller. Ảnh: ICON.
