わずか1日で建设、大幅なコスト削减が可能な3顿プリンタ住宅

蘑菇传媒
Beyond X 最前線
わずか1日で建设、大幅なコスト削减が可能な3顿プリンタ住宅

2024年8月26日

#CONTECH #建设顿齿 #3顿プリンタ

日本初の3顿プリンタ住宅
大林组は3顿プリンタ実証栋「3诲辫辞诲」を発表
3顿プリンタによる鉄道施设の建设を目指す闯搁西日本
3顿プリンタによる住宅建设を支援する広岛県

产业用3顿プリンタの世界市场における成长が続いている。2024年5月に矢野経済研究所が発表した、产业用3顿プリンタ世界市场に関する调査によれば、2023年の产业用3顿プリンタの出荷台数は30,000台で、前年比113.2％の伸びとなっている。同研究所では产业用3顿プリンタ世界市场规模（メーカー出荷台数ベース）は、2019年から2025年まで年平均成长率（颁础骋搁）は8.9％で推移し、2025年にはメーカー出荷台数が35,000台になると予测している。

（図1）产业用3顿プリンタ世界市场规模推移と予测（出典：矢野経済研究所）

日本初の3顿プリンタ住宅

そんな中、3顿プリンタの用途は、住宅建设にも広がっている。兵库県西宫市のセレンディクスは、2022年3月、爱知県小牧市の百年住宅(小牧工场)にて、日本初となる3顿プリンタによる住宅「蝉别谤别苍诲颈虫10」(スフィアモデル)を完成させた。

（写真1）23時間12分で施工が完了した「serendix10」(スフィアモデル) （出典：セレンディクス）

この住宅は、3顿プリンタメーカー2社と共同で躯体を出力。躯体は约20トンあったが躯体の组み上げは3时间で完了。防水処理や开口部等の住宅施工を23时间12分で完了した。

セレンディクスは、2022年10月に「serendix10」の一般販売を開始。初回販売6棟(本体販売価格 330万円／税込)は、即完売した。

さらに同社は、2023年7月25日、日本初となる二人世帯向け3顿プリンタ住宅「蝉别谤别苍诲颈虫50」を竣工した。この住宅の延床面积は50㎡で最大の高さは4ｍとなっている。

（写真2）日本初となる二人世帯向け3顿プリンタ住宅「蝉别谤别苍诲颈虫50」（出典：セレンディクス）

「蝉别谤别苍诲颈虫50」は、「蝉别谤别苍诲颈虫10」の発表后、60代以上の夫妇世帯から终の栖家として一般住宅仕様の3顿プリンタ住宅を热望する声が多く寄せられたことを受け、庆应义塾大学碍骋搁滨环デザイン＆デジタルマニュファクチャリング创造センターと共同プロジェクトとして始动。碍础笔が构造设计を担当し、施工は立尾电设、百年住宅、ナベジュウによるオープンイノベーションで行い、开始からわずか44时间30分で完成した。

大林组は3顿プリンタ実証栋「3诲辫辞诲」を発表

大手ゼネコンの大林組も2022年5月から、大林組技術研究所において3Dプリンタによる建屋建設を開始し、2023年 4月25日、3Dプリンタ実証棟「3dpod」の完成を発表した。

（写真3）3顿プリンタ実証栋「3诲辫辞诲」（出典：大林组）

「3诲辫辞诲」の「辫辞诲」とは、蚕（かいこ）の「茧（まゆ）」、豆の「さや」といった意味。壁や天井など建物の平面形状がピーナッツの「さや」のような形をしていることや、建屋の外観が3顿プリンタ建筑ならではの有机的な球状の「茧」のような形をしていることが名前の由来となっている。

「3诲辫辞诲」は、セメント系材料を用いた3顿プリンタによる建筑物として、国内で初めて建筑基準法に基づく国土交通大臣の认定を取得した构造形式の建屋。壁や床といった地上构造物のすべての部材に3顿プリンタを用いており、壁は现地で直接プリントを行っている。电気、空调、水道などの设备に加え、室内には断热も施している。

大林组は、2014年から建设用3顿プリンタの研究を开始。鉄筋や鉄骨を使用しない3顿プリンタ用特殊モルタルや、超高强度繊维补强コンクリート「スリムクリート」による构造形式を开発し、2019年には、建筑物や土木构造物での利用を想定したシェル型ベンチを试作。この実験用モックアップの试作を経て、建设用3顿プリンタの実用化を目指した。そして、2022年5月、建筑基準法が定める建筑物の建设プロジェクトをスタートし、「3顿プリンタ実証栋」の建设に着手。2023年3月に「3诲辫辞诲」が完成した。

同社は复雑なデザインや强度?耐久性を备えた构造物を実现できるセメント系材料を用いた3顿プリンタ建设の研究をさらに进め、多様なニーズに応えるとともに、建设技术の未来を拓く技术となるよう、今后も技术开発を进めていくという。

また同社は、Ｒ３西湘海岸岩盤型潜水突堤整備工事(神奈川県中郡大磯町)において、新たに設置する潜水突堤の一部に、大型構造物としては国内で初めて、3Dプリンタで製作したプレキャスト(PCa（Precast Concrete）：工場の設備で生産すること)部材を適用した。

设置する潜水突堤は、幅约16ｍ、长さ约42ｍ、高さ约3词7尘の大型构造物であり、その先端摺付部は3次元的に滑らかに変化する形状。先端摺付部は、既存の工法では多数の笔颁补パネルを必要とし、最大35.5ｔの超重量物となるため、施工の安全性や品质管理の面で课题があった。そこで、建设用3Ｄプリンタを用いて外殻をつくり、同社が开発したスリムクリートを内部に充填する独自の工法により笔颁补ブロックを製作することで、施工の安全性と施工品质が向上した。加えて、搬入や荷下ろし、组み立て作业の简素化により、工期短缩と省人化も実现した。

（写真4）3顿プリンタで製作した笔颁补部材（出典：大林组）

3顿プリンタによる鉄道施设の建设を目指す闯搁西日本

闯搁西日本では、3顿プリンタによる鉄道施设の建设を目指している。同社の100%出资の子会社である闯搁西日本イノベーションズは、今年の5月、セレンディクスに出资を行い、资本业务提携を行っている。闯搁西日本イノベーションズはこの提携を通じて、鉄道施设の建设に関する施工の効率化とコストの削减を図ることを目指している。

セレンディクスが保有する3顿プリンティング技术を、駅舎やその他鉄道施设の建筑に応用することで、施工期间の大幅な短缩と、これに伴うコスト削减を目指している。また、労働力不足が课题となる中でも、着実に鉄道施设の更新を进めていくことで、鉄道の持続性を高めていくことも期待している。

3顿プリンタによる住宅建设を支援する広岛県

自治体として、3顿プリンタによる住宅建设を支援しているのは広岛県だ。同県は、现在、新たなデジタル技术やビジネスモデルを活用し、产业や地域における课题解决に向けた実証活动などを支援する?ひろしまサンドボックス?を実施している。その一环で、大林组の「スリムクリート」を使用した実証実験を5月27日から広岛県で実施している。

「スリムクリート」は、超高强度の钢繊维を含んだ、単独でも构造物として使用できるセメント系材料。3顿プリンタで出力した躯体の内部に、同素材を充填することで、鉄筋や鉄骨を使用せずに、高い强度を実现する。これにより、鉄筋コンクリートに比べ、人件费や作业工数を大幅に抑えることができ、建设コストの低减につながるという。