Gli ostacoli per creare il più grande 3D d'Europa

Un nuovo edificio per data center in costruzione a Heidelberg, in Germania, sarà la più grande struttura stampata in 3D d’Europa. La tecnologia si mostra promettente, ma permangono sfide per la sua adozione su vasta scala.

I data center solitamente non sono noti per la loro architettura stravagante. Ma l’edificio che sta prendendo forma a Heidelberg, in Germania, attirerà sicuramente l’attenzione. La sua facciata arruffata, simile a una tenda, sembra scorrere attorno alla struttura.

"Con questa forma abbiamo voluto spingere i limiti di ciò che è possibile", ha detto Hans-Jörg Kraus, socio amministratore di Krausgruppe, lo sviluppatore del progetto. Il margine creativo degli architetti è stato più ampio del solito, grazie a una tecnica di costruzione speciale: la stampa 3D.

La stampa 3D significa che un ugello controllato da computer deposita strato su strato di una speciale miscela di cemento, creando così le pareti dell’edificio. Tuttavia gli elementi orizzontali, come i soffitti, devono ancora essere costruiti con metodi tradizionali.

Una volta completato, il data center a un piano sarà lungo 54 metri, largo 11 metri e alto 9 metri. Secondo Krausgruppe, una volta completato a luglio, questo lo renderà il più grande edificio stampato in 3D d’Europa.

Alcuni dei vantaggi della stampa 3D – oltre alle forme stravaganti e curve che consente – possono essere osservati nel cantiere di Heidelberg.

Nella maggior parte dei casi, sul posto sono presenti solo due lavoratori per azionare la stampante. A differenza del calcestruzzo colato convenzionale, gli strati di calcestruzzo stampato mantengono la loro forma, rendendo superfluo l'uso di stampi.

L'eliminazione della muffa riduce gli sprechi e i tempi di montaggio e smontaggio: questo è un "enorme vantaggio" della stampa 3D, ha detto a DW Jan van der Velden-Volkmann, uno degli architetti dell'edificio.

Ci vogliono solo 140 ore per stampare gli elementi verticali dell'edificio, secondo PERI 3D Construction, una società coinvolta nel progetto. Tuttavia, la stampa deve essere interrotta per altre attività più dettagliate, quindi lo strato finale può essere stampato solo dopo circa quattro mesi di lavoro.

Sebbene la tecnologia sia in fase di sviluppo da circa due decenni, gli edifici stampati in 3D sono ancora uno spettacolo raro. Secondo COBOD, un produttore di tecnologia di stampa 3D, 130 edifici più grandi di 10 metri quadrati (107 piedi quadrati) sono stati stampati in tutto il mondo fino al 2022, di cui 55 completati solo l’anno scorso.

Uno dei motivi della lenta crescita della tecnologia è la mancanza di standard per valutare la stabilità delle strutture stampate, secondo Arnaud Perrot, professore di ingegneria civile presso l'Università della Bretagna meridionale in Francia. Senza questi standard è incredibilmente difficile dimostrare alle autorità che gli edifici stampati sono sicuri, ha detto alla DW.

Ma anche con gli standard in vigore, la stampa 3D dovrà ancora affrontare delle sfide, soprattutto quando si tratta di costruire strutture alte.

Le alte strutture in cemento sono solitamente rinforzate con acciaio per resistere alle forze a cui sono esposte. Questo è difficile da realizzare con le strutture stampate in 3D, secondo Manu Santhanam, professore presso il dipartimento di ingegneria civile dell’Indian Institute of Technology Madras di Chennai.

Quindi per gli edifici con più di due o al massimo tre piani “la stampa 3D non è un’opzione”, ha detto Santhanam alla DW.

Perrot è più ottimista, almeno sul lungo termine. "Da un punto di vista tecnico, non c'è nulla che vieti la stampa di edifici a più piani", ha detto. A breve termine, considera la combinazione della stampa 3D con le tecniche convenzionali il modo più semplice per costruire più in alto.

Lo stesso avviene anche a Heidelberg, dove le pareti cave create dalla stampante vengono riempite con cemento convenzionale rinforzato con acciaio per migliorare la stabilità dell'edificio.

Allora dove può la stampa 3D sfruttare i suoi punti di forza? Per quanto riguarda l’India, Santhanam vede il suo potenziale maggiore al di fuori delle aree urbane, dove c’è meno bisogno di costruire in alto, soprattutto negli sviluppi comunitari su larga scala nelle aree rurali.