خانه تکلا

بندانگشتی|''تکلا'' از سال ۲۰۲۱
**خانه تکلا (Tecla house**) نمونه اولیه یک ساختمان مسکونی سازگار با محیط زیست است که با چاپ سه‌بعدی ساخته شده و از خاک رس ساخته شده است. اولین مدل توسط استودیوی معماری ایتالیایی معماران ماریو کوچینلا (MCA) طراحی و توسط متخصصان چاپ سه‌بعدی ایتالیایی WASP تا آوریل ۲۰۲۱ مهندسی و ساخته شد و به اولین خانه جهان تبدیل شد که کاملاً از مخلوطی ساخته شده از خاک و آب محلی، با چاپ سه‌بعدی ساخته شده است. نام آن تکواژ چندوجهی از «فناوری» و «خاک رس» و یکی از شهرهای نامرئی ایتالو کالوینو است که ساخت آن هرگز متوقف نمی‌شود.

این پروژه بنا بر گزارش‌ها نخستین بار توسط ماسیمو مورتی، بنیان‌گذار شرکت WASP، مطرح شد و از طریق پژوهش‌های انجام‌شده در مرکز آموزشی School of Sustainability (SOS) که توسط ماریو کوچینلا بنیان‌گذاری شده بود، توسعه یافت. ماریو کوچینلا، بنیان‌گذار شرکت معماری MCA، نیز در شکل‌گیری این طرح نقش داشت. برای اجرای ساخت، از فناوری چاپ سه‌بعدی Crane WASP متعلق به شرکت WASP استفاده شد؛ فناوری‌ای که پیش‌تر در ساخت بنای مشابهی به نام GAIA نیز به کار رفته بود. GAIA نخستین ساختمان ساخته‌شده با خاک به روش چاپ سه‌بعدی بود که در سال ۲۰۱۸، یعنی حدود هفت سال پس از تأسیس شرکت WASP در سال ۲۰۱۲، تکمیل شد. فرایند چاپ پروژه جدید در سپتامبر ۲۰۱۹ آغاز گردید. این پروژه به عنوان راه‌حلی برای مقابله با مسائل فوری و بحرانی، از جمله بحران اقلیمی، طراحی شد و در آن تلاش شده است تا با بهره‌گیری هم‌زمان از مصالح و فنون سنتی و فناوری‌های نوین، پاسخی پایدار و نوآورانه ارائه شود. این رویکرد تلفیقی، نه‌تنها به حفظ میراث بومی و دانش‌های تاریخی کمک می‌کند، بلکه امکان سازگاری با شرایط زیست‌محیطی امروز را نیز فراهم می‌سازد. استفاده از خاک به عنوان ماده اصلی، ضمن کاهش مصرف منابع صنعتی، به ایجاد سازه‌هایی با ردپای کربن پایین منجر می‌شود و فناوری چاپ سه‌بعدی نیز با دقت بالا و سرعت قابل توجه، امکان ساخت بناهایی با فرم‌های پیچیده و بهینه را فراهم می‌آورد.

## فناوری و ساخت و ساز
بندانگشتی| ویدئویی که خانه سازگار با محیط زیست و مراحل ساخت آن را نشان می‌دهد
بندانگشتی|یک بازوی چاپگر
برای ساخت این ساختمان از فناوری چاپ سه‌بعدی شرکت WASP *به نام Crane WASP* استفاده شد. این اولین چاپگر سه‌بعدی است که می‌تواند از خاک خام چاپ کند و مدولار و چندسطحی است. این چاپگر شامل نرم‌افزار و (در سال ۲۰۲۱) یک دستگاه ثابت با دو بازوی چاپگر هماهنگ است که می‌توانند به‌طور همزمان مساحتی معادل ۵۰ متر مربع را چاپ کنند.

این ماده از خاک محلی مخلوط با آب، الیاف پوسته برنج و … تشکیل شده است. و یک پیونده. ماده پرکننده برای عایق حرارتی شامل پوسته برنج و کاه برنج از ضایعات کشت برنج است. ترکیب مخلوط و پرکننده دیوارها را می‌توان بسته به آب و هوای محلی بهینه کرد. مرحله اولیه ساخت و ساز، مرحله حفاری و اختلاط است که در آن یک حفار خاک محلی را حفر می‌کند که سپس تجزیه و تحلیل شده و با آب و مواد افزودنی مخلوط می‌شود.

این خانه از دو واحد تشکیل شده که ارتفاع آن‌ها تا ۴٫۲ متر می‌رسد و مجموعاً حدود ۶۰ متر مکعب مساحت دارد. فرایند ساخت آن با استفاده از چاپ سه‌بعدی، در مدت زمان ۲۰۰ ساعت انجام می‌شود. برای این منظور، از ۷۰۰۰ کد ماشین G-code بهره گرفته شده و چاپ شامل ۳۵۰ لایه به ضخامت ۱۲ میلی‌متر است. بازوی‌های چاپگر در مجموع ۱۵۰ کیلومتر ماده را اکسترود می‌کنند و مصرف متوسط انرژی در طول فرایند کمتر از ۶ کیلووات است، که در نهایت به خروجی کل حدود ۱۲۰۰ کیلووات‌ساعت منجر می‌شود. این مشخصات نشان‌دهنده بهره‌وری بالا و دقت فنی قابل توجه در ساخت این سازه هستند. همانند دیگر محصولات چاپ سه‌بعدی، طراحی این خانه نیز قابلیت اصلاح و تطبیق دارد و می‌توان آن را با توجه به نیازهای مختلف و شرایط محیطی گوناگون تغییر داد. این انعطاف‌پذیری به معماران و طراحان اجازه می‌دهد تا بناهایی با کاربری‌های متنوع، فرم‌های خاص، و پاسخ‌گویی به الزامات اقلیمی یا فرهنگی خاص را خلق کنند. همچنین، امکان به‌روزرسانی طراحی در آینده، بدون نیاز به تغییرات اساسی در فناوری ساخت، یکی از مزایای کلیدی این روش محسوب می‌شود. این ویژگی‌ها، چاپ سه‌بعدی را به ابزاری قدرتمند در مسیر توسعه معماری پایدار و پاسخ‌گو به چالش‌های جهانی بدل کرده‌اند.

این ساختمان‌ها گنبدی شکل هستند، یک در شیشه‌ای بزرگ دارند و سقف آنها با پنجره‌هایی پوشیده شده است. تا سال ۲۰۲۱، تنها نمونه اولیه هیچ پنجره‌ای ندارد و دیوارهایش رنگ‌آمیزی شده است.

این بنا با همکاری تعدادی از شرکت‌های ایتالیایی و ماسا لومباردا به عنوان شریک سازمانی ساخته شده است.

## کاربردها و مشکلات
بندانگشتی|343x343پیکسل|تایم لپس از چاپ
استفاده از مواد طبیعی محلی باعث کاهش ضایعات و انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود.

بر اساس داده‌ها و پیش‌بینی‌های موجود، اهمیت روزافزون ساخت‌وسازهایی که هم مقرون‌به‌صرفه و هم پایدار باشند، به‌وضوح قابل مشاهده است. گزارش سازمان ملل متحد در سال ۲۰۲۰ نشان می‌دهد که بخش ساختمان و ساخت‌وساز مسئول حدود ۳۸ درصد از کل انتشار دی‌اکسید کربن مرتبط با مصرف انرژی در جهان است. این رقم چشمگیر، نقش حیاتی این بخش را در بحران اقلیمی برجسته می‌سازد و ضرورت تحول در شیوه‌های ساخت‌وساز را آشکار می‌کند. در کنار این مسئله، روند فزاینده گرمایش جهانی نیز به تشدید بحران‌های مهاجرتی دامن زده و انتظار می‌رود که در آینده، این بحران‌ها شدت بیشتری پیدا کنند. تغییرات اقلیمی، خشکسالی، سیل، و افزایش دمای زمین، بسیاری از مناطق را برای سکونت نامناسب کرده و میلیون‌ها نفر را ناگزیر به جابجایی و مهاجرت می‌سازد.

در همین راستا، سازمان ملل متحد برآورد کرده است که تا سال ۲۰۳۰، حدود ۳ میلیارد نفر، یعنی نزدیک به ۴۰ درصد از جمعیت جهان، نیازمند دسترسی به مسکن قابل‌دسترس و مقرون‌به‌صرفه خواهند بود. این آمار نه‌تنها بیانگر ابعاد گسترده بحران مسکن است، بلکه بر ضرورت یافتن راه‌حل‌هایی نوآورانه و پایدار برای تأمین سرپناه تأکید دارد. در چنین شرایطی، استفاده از فناوری‌هایی مانند چاپ سه‌بعدی، مصالح بومی و تجدیدپذیر، و طراحی‌های انعطاف‌پذیر، می‌تواند نقش مهمی در پاسخ‌گویی به این نیاز ایفا کند.

ساختمان‌هایی مانند نمونه اولیه Tecla می‌توانند بسیار ارزان، عایق‌بندی‌شده، پایدار و مقاوم در برابر آب و هوا، سازگار با آب و هوا، قابل تنظیم، به سرعت تولید شوند، به نیروی کار یدی بسیار کمی نیاز داشته باشند که به راحتی قابل یادگیری باشد، انتشار کربن از بتن را کاهش دهند، به انرژی کمتری نیاز داشته باشند، بی‌خانمانی را کاهش دهند، به ایجاد جوامع هدفمند مانند جوامع اکولوژیکی خودمختار کمک کنند، و امکان تأمین مسکن برای قربانیان بلایای طبیعی و همچنین - از طریق انتقال دانش و فناوری به مردم محلی - برای مهاجران بحران ۲۰۱۵ مهاجران اروپا در نزدیکی خانه‌هایشان، به جای کشورهای دوردست که بحث‌برانگیز است، را فراهم کنند.

نمونه اولیه در حال انجام آزمایش‌های ساختاری و عملکرد حرارتی است.

ماشین‌آلات مورد نیاز برای ساخت این نوع بناها به اندازه یک کانتینر حمل‌ونقل فضا اشغال می‌کنند و هنوز به مرحله تولید انبوه و قیمت‌گذاری مقرون‌به‌صرفه برای شهروندان عادی نرسیده‌اند. این محدودیت در دسترسی، مانعی جدی برای گسترش استفاده عمومی از فناوری چاپ سه‌بعدی در ساخت‌وساز محسوب می‌شود. از سوی دیگر، استفاده از ترکیب‌های خاکی در فرایند چاپ با چالش‌هایی همراه است؛ از جمله محدودیت در ارتفاع سازه‌ها، نیاز به فضای افقی گسترده، و تأخیرهای ناشی از ضرورت خشک شدن لایه‌ها در مراحل مختلف چاپ. همچنین، به دلیل نو بودن این فناوری، مشکلاتی در اتصال به سیستم‌های زیرساختی مانند لوله‌کشی و تأسیسات وجود دارد که نیازمند توسعه راه‌حل‌های فنی و استانداردسازی است.

با وجود این محدودیت‌ها، این فناوری در حال حاضر برای حل بحران‌هایی مانند تراکم جمعیت در کشورهایی نظیر چین چندان کاربردی نیست، اما در مراحل اولیه می‌تواند زمینه‌ساز نوآوری‌های اجتماعی باشد. به‌ویژه در جوامع خودکفا و پروژه‌های امدادرسانی به مهاجران و آوارگان، به‌کارگیری این فناوری توسط شهروندان کشورهای آفریقایی و خاورمیانه‌ای می‌تواند تحولی مثبت ایجاد کند. این نوع ساخت‌وساز، با امکان تولید سریع، استفاده از مصالح بومی، و کاهش وابستگی به زنجیره‌های تأمین پیچیده، می‌تواند به ایجاد سکونت‌گاه‌های پایدار و قابل‌دسترس در مناطق بحران‌زده کمک کند. همچنین، ظرفیت این فناوری برای تطبیق با شرایط اقلیمی و فرهنگی متنوع، آن را به ابزاری بالقوه برای توانمندسازی جوامع محلی و کاهش فشار بر زیرساخت‌های شهری بدل می‌سازد. در نهایت، هرچند هنوز در مراحل آزمایشی و توسعه قرار دارد، اما چشم‌انداز آن در حوزه عدالت اجتماعی، پایداری زیست‌محیطی، و نوآوری معماری قابل توجه است.

## جستارهای وابسته
* چاپ سه بعدی ساختمانی
* علم ساختمان
* اقتصاد سبز
* اثرات تغییرات اقلیمی#مهاجرت
* معماری پایدار
* شهر پایدار
* ساختمان پایدار
* طراحی پایدار
* زیرساخت سبز
* باغ اجتماعی

## منابع

رده:اختراع‌های ایتالیا
رده:بضاعت تهیه مسکن
رده:خانه‌ها در ایتالیا
رده:رس
رده:ساختمان‌ها و سازه‌ها در امیلیا-رومانیا
رده:فناوری در ۲۰۲۱ (میلادی)
رده:فناوری زیست‌محیطی
رده:فناوری ساختمان
رده:معرفی‌شده‌های ۲۰۲۱ (میلادی)
رده:واژه‌های ابداع‌شده در ۲۰۲۱ (میلادی)