تنفيذ المبانى بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد نحو تحقيق أهداف التنمية المستدامة فى مصر

نوع المستند : المقالة الأصلية

المؤلف

مدرس بقسم الهندسة المعمارية - معهد القاهرة العالى للهندسة وعلوم الحاسب والادارة

المستخلص

تتناول هذه الورقة البحثية أسلوب تنفيذ المباني بواسطة تقنية الطباعة ثلاثية الابعاد من حيث مزاياها وعيوبها وذلک بالمقارنة مع الطرق التقليدية المستخدمة في صناعة البناء والتي لم يطرأ عليها أي تطوير يذکر على مدار أکثر من قرن منذ بداية إستخدام الخرسانة المسلحة في البناء على يد رجل الصناعة الفرنسى فرانسوا کونيه کبديل لنظام الحوائط الحاملة وذلک بالمقارنةً بالمجالات الصناعية المتنوعة الأخرى على الرغم من التطور المستمر في إتجاهات التصميم المعمارى منذ بدايات القرن العشرين و ظهور رواد ومدارس العمارة الحديثة وصولاً الى العمارة المعاصرة والعمارة البارامترية.

ومن خلال دراسة إستقرائية يتم استعراض مجموعة متنوعة من المباني الحديثة المنفذة بتلک التقنية سواء على المستوى العالمى أو على مستوى الوطن العربى حيث يوجد توجه عالمى متسارع نحو الإعتماد على تلک التقنية في تنفيذ المباني بصورة کاملة في خلال العشرة سنوات المقبلة.

وتواجه صناعة البناء في جمهورية مصر مجموعة من التحديات التي تتطلب دراسة کيفية تطبيق تلک التقنية کحل أمثل للمشکلات العديدة المتعلقة بتلک الصناعة الهامة والتي تتمثل في عدم مواکبة طرق البناء التقليدية مع السرعة ودقة التنفيذ المطلوبة ونقص العمالة الماهرة خاصة في الريف الذى يشهد حرکة تنموية متزايدة ، والمخاطر المتعددة التي تتعرض اليها تلک العمالة في مواقع البناء و المخاطر البيئية المتنوعة المتمثلة في انبعاثات ثاني أکسيد الکربون والنفايات الخطره الناتجة عن تلک الصناعة والکميات الضخمة من الأخشاب المستخدمة في القوالب الخرسانية بالإضافة إلى الطاقة المهدرة في نقل المواد الخام إلى مواقع البناء مما يعطى مؤشراً واضحاً عن عدم ملاءمة أساليب البناء التقليدية المستخدمة حالياً مع متطلبات الإستراتيجية الشاملة للتنمية المستدامة - مصر 2030 - بما لها من أهداف بيئية وتنموية واقتصادية.

الكلمات الرئيسية

الموضوعات الرئيسية


المراجع
المراجع العربية:
1-    کمال شمس الدين، أمل،  ترشيد استهلاک الطاقة في مرحلة تشييد المبنى، رسالة ماجستير، کلية الهندسة، جامعة عين شمس، 2003
1- kamal shams aldiyn , 'amal , tarshid aistihlak altaaqat fi marhalat tashyid almabani , risalat majistir , kuliyat alhandasat , jamieat eayn shams , 2003.
2-    ويلز، جيل، دراسة أستکشافية للسياسات الجيدة لحماية عمال الأنشاءات فى الشرق الأوسط، منظمة العمل الدولية، 2018
2- wylz , jil , dirasat aistikshafiat lilsiyasat aljayidat lihimayat eumaal albina' fi alsharq al'awsat , munazamat aleamal alduwaliat , 2018
3- rashid eabd aleaziz , hasan , tibaeat thulathiat al'abead , kuliat almuealimin bijidat , 2013.
 
المراجع الأجنبية:
4-       Anna Sobotka2, Characteristic of materials for the 3D printed building constructions by additive printing
5-       1,2.3AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Cracow, PolandAustin, S., Lim, S., & Le, T. (2012). Mix design and fresh properties for high-performance printing concrete. Materials and Structures, 45(8), 1221.
6-       Bak, D. (2003). Rapid Prototyping or rapid production 3D printing processes move industry towards the latter. Rapid Prototyping Journal, 23(4), 340-345.
7-       Buswell, R. (2008). Design, data and process issues for mega-scale rapid manufacturing machines used for construction. Automation in Construction , 923–929.
8-       Cesaretti, G., Dini, E., & Kestelier, X. (2014). Building components for an outpost on the Lunar soil by means of a novel 3D printing technology. Acta Astronautica, 93, 430-450.
9-       Hayam, Omayer,3D printed house: the digital transformation in architecture and construction of the Sustainable Houses, journal of architecture, arts, and humanistic sciences, 2020
10-   Hodson, H. (2013). Robo-builders deliver architects' dreams. . New Scientist, 22-23.
11-   Hugo Rodrigues‏، Florindo Gaspar‏، Paulo, Sustainability and Automation in Smart Constructions
12-   Hwang, D., & Khoshnevis, B. (2004). Concrete Wall Fabrication By Contour Crafting. Los Angeles: University Of Southern California.
13-   Khoshnevis, B. (2003). Toward Total Automation of On-Site Construction An Integrated Approach based on contour crafting. Los Angeles: University of Southern California.
14-   Pegna, J. (1997). Exploratory investigation of solid freeform construction. Automation in Construction, 5(5), 427-437.
15-   Smith, D. (2012). Printed buildings: an international race for the ultimate in automation. Construction Research and Innovation, 3(2), 26-31.
16-   Tibaut, A., & Rebolj, D. (2014). Interoperability requirements for automated manufacturing systems in construction. Journal of Intelligent Manufacturing.
17-   Vähä, P. (2013). Extending automation of building construction — Survey on potential sensor technologies and robotic applications. Automation in Construction, 36, 168–178.
18-   Vinodh, S., Sundararaj, G., Devadasan, S. R., Kuttalingam, D., & Rajanayagam, D. (2009). Agility through rapid prototyping technology in a manufacturing environment using a 3D printer. Journal of Manufacturing Technology Management, 1023-1041.
19-   Wainwright, O. (2014, March 29). Work begins on the world's first 3D-printed house. Retrieved 04 10, 2014, from The Guardian: http://www.theguardian.com/artanddesign/architecture-design-blog/2014/mar/28/work-begins-on-the-worlds-first-3d-printed-house
20-   Ying Zhang, Jian Kang, Review of Green Building Development in China from the Perspective of Energy Saving, university college London, 2018
21-   Zhang, J. (2013). Optimal machine operation planning for construction by Contour Crafting. Automation in Construction, 50-67