Dr. Behrokh Khoshnevis da Universidade do Sul da Califórnia desenvolveu Contour Crafting, uma tecnologia capaz de automatizar o processo de construção de casas.
Imagine Isso: Um desenho com uma Planta de Casa é alimentado a uma máquina de robótica guiada por computador. Então – semelhante a uma impressora jato de tinta que esguicha tinta para impressões em papel , esta máquina robótica vai pulverizar concreto em uma camada fina que imediatamente a forma é alisada por espátulas automatizadas perto de um bico. Assim, o projeto de casa se materializa na forma de uma construção real. É isso mesmo! Uma nova tecnologia chamada Contour Crafting (CC), onde um robô vai construir estruturas inteiras, bem como paredes divisórias e lajes de pavimentos ou coberturas.
O resultado? Custos de trabalho imensamente reduzido, qualidade consistente e segura, diminuição de acidentes no local de trabalho e resíduos de construção – e claro, uma enorme economia de tempo. Para não esquecer o projeto é executado exatamente como foi projetado. Bem-vindo ao futuro! Aqui está uma tecnologia que pode mudar a forma de ver as coisas.
Uma invenção incrível
Desenvolvido pelo Dr. Behrokh Khoshnevis da University of Southern California, Contour Crafting é uma tecnologia de fabricação em camadas que busca fazer da construção automatizada uma realidade concreta. Basicamente, Contour Crafting é um processo pelo qual as peças de grande porte pode ser fabricados rapidamente em um método de camada por camada. Na verdade, ela poderá ser o caminho do futuro para a construção de edifícios. Seja para atender a necessidade de uma casa unifamiliar ou para um condomínio residencial inteiro.
A tecnologia Contour Crafting pretende tornar possível a construção automatizada em uma forma única. Além disso em cada casa será embutido todas as instalações com a tubulação de eletricidade e ar condicionado. Esta tecnologia de construção também irá oferecer grande espaço para variações de layout e design. Um acabamento superior da superfície e a velocidade construtiva, seriam os dois principais benefícios desta tecnologia sobre os métodos existentes de construção. Isto seria possível através da combinação de robótica, uso automatizado de ferramentas tradicionais e uma abordagem inovadora para a construção.
Principais aplicações
O potencial para esta tecnologia é imenso em termos de aplicações possíveis, incluindo (mas não limitado a) moradias e abrigos de emergência, habitação de baixa renda e até mesmo para a construção de habitats extraterrestres.
Habitação de emergência
Milhões de pessoas estão desabrigadas devido a várias catástrofes naturais, guerras e tumultos em todo o mundo. Onde as casas são destruídas em muito pouco tempo. No entanto a sua reconstrução pode levar meses ou anos antes que as vítimas destas calamidades estejam relocadas em casas muitas vezes temporárias ou para nova residência permanente.
Necessidades básicas como comida, água, remédios e roupas são disponibilizados por organizações humanitárias, mas o fornecimento de abrigos é uma tarefa difícil, assim como a disponibilidade de transporte e mão de obra qualificada. E imediatamente após um desastre é quase impossível. Nestas circunstâncias, a tecnologia Contour Crafting pode entregar casas seguras e dignas para as vítimas do desastre muito rapidamente.
Contour Crafting pode construir uma casa de 200 m2 com todas as instalações elétrica e hidráulica, em menos de 24 horas. Esta tecnologia é flexível e pode utilizar os materiais de construção disponíveis no local, eliminando assim a necessidade de transporte de materiais de longas distâncias, economizando o tempo e os custos associados ao transporte.
Segundo o Dr. Khoshnevis: ” A tecnologia é ideal para a construção de casas dignas rapidamente (não tendas ) para situações como o terremoto que atingiu áreas no Paquistão e Haiti – onde as estradas e infra-estrutura não são suficientes para o transporte de casas pré- fabricadas. Uma máquina de Contour pode ser montada (transporte aéreo) e para estes locais em pequenas camionetas ou mulas podem ser usados para transportar o material . Uma única máquina pode ser capaz de construir varias casas muito bem feitas por dia. ” Assim, Contour Crafting poderia economizar em tempo, custos, bem como em recursos valiosos.
Habitação de baixa renda
Além de catástrofes naturais e políticas, uma outra situação que faz com que milhões de pessoas vivam sem abrigos adequados é a má condição econômica. Com uma forte escassez de habitação acessível, este problema é ainda maior devido ao aumento da população em todos os lugares – em particular nos países em desenvolvimento da Ásia, África e na América Latina. Ao mesmo tempo, a urbanização rápida e não planejada também está contribuindo para as desgraças. Como resultado, milhões de pessoas são forçadas a viver em condições sub-humanas.
Nós no Brasil estamos muito bem familiarizado com estes problemas e os problemas subsequentes enfrentados durante a implementação dos programas de reabilitação para os moradores de favelas, como nas cidades do Rio de Janeiro e São Paulo. Dado o estado alarmante do problema da habitação, os métodos de construção convencionais são insuficientes no atendimento dessas enormes demandas. Obviamente, um método novo e eficaz de construção, tais como tecnologia Contour Crafting deve ser considerado para abordar a escassez mundial de habitação acessível a classes de baixa renda.
O Dr. Khoshnevis é afirmativo , quando ele diz: ” Um impacto significativo da tecnologia será a eliminação de moradia nas favelas, porque vai oferecer construção digna com um quinto do custo atual de construção. Atualmente, a densidade populacional do mundo concentram em áreas pobres onde estão a maioria das favelas. Se oferecer uma boa moradia para essas pessoas, o padrão de sua vida vai melhorar, e com isso, sua saúde e educação vão melhorar.
Na verdade, acredito que Contour Crafting é uma tecnologia crucial para o Brasil. “De fato, os países em desenvolvimento como Russia, Brasil, China e India em particular, e do mundo em geral, não se pode ignorar o potencial da Contour Crafting para rapidamente aliviar de forma eficaz os problemas de habitação.
Colônias espaciais para a Lua ou Marte
O século 21 tem sido uma marca da raça humana na busca confiante para estabelecer habitats em outras superfícies terrestres do sistema solar. Mesmo antes que os avanços na tecnologia espacial possam tornar possível viver na Lua ou em Marte.
A Nasa pretende realizar missões humanas estendidas para a Lua já em 2015, com o objetivo de viver e trabalhar lá por períodos cada vez mais prolongados. Naturalmente, os habitats têm de ser construídos na superfície lunar antes de qualquer explorador ou colonizador vivam lá por mais tempo. Sendo uma tecnologia robótica, Contour Crafting tem o potencial de construir estruturas seguras, confiáveis e acessíveis na lua.
Diante desse potencial, o sistema de construção Contour Crafting estão sendo desenvolvido para explorar recursos in situ e podem utilizar a crosta lunar como material de construção. Estas estruturas lunares podem incluir proteção a radiação integrada, tubulação hidráulica, eletricidade e redes de sensores.
Dr. Khoshnevis afirma que, “A capacidade de fabricar habitats extra- terrestres, laboratórios ou instalações industriais é o elemento chave para a sobrevivência humana a longo prazo sobre a Lua ou Marte. Nossa proposta desenvolve um sistema automatizado em construção situ que é viável, econômico, prático e com aplicabilidade nos próximos 10 anos para operações de Terra-Lua. “De repente, o futuro parece ser um lugar interessante para viver”.
Vantagens comerciais
Contour Crafting pode reduzir significativamente o custo de construção para uso comercial, industrial, militar e prédios do governo. As projeções indicam que os custos serão cerca de um quinto do valor gasto na construção convencional de uma residência. Dr. Khoshnevis acredita que, ” a execução dos projetos de construção Contour Crafting será extremamente acelerada. Desta vez, a construção rápida minimiza os custos de financiamento de projetos de construção que normalmente levam seis meses ou mais para ser concluído. Enquanto os custos de mão de obra será significativamente reduzido, o poder físico na indústria da construção civil será trocado por inteligência.
A construção poderia tornar-se um produto de consumo, no qual uma casa ou estruturas alternativas poderiam ser projetados e construídos pela família que vai ocupá-lo. Redução de custos e construção automatizada fará construção acessível a qualquer um. ” Não seria ilógico imaginar um momento no futuro, quando a máquina Contour Crafting estará disponível para venda na loja de construção e ferragens da sua cidade, bem como para aluguel.
Aspectos de segurança e ambientais
Contour Crafting irá revelar-se muito mais seguro, tanto para o trabalhador como para o meio ambiente.
Segurança em primeiro lugar: Anualmente, milhares de trabalhadores ficam seriamente feridos ou mortos em canteiros de obras em todo o mundo. O fato é que os trabalhos de construção são perigosos e tem um forte impacto sobre a vida e de recursos humanos. Comentando sobre a utilidade do Contour Crafting com relação a este aspecto importante da construção, o Dr. Khoshnevis diz: ” Uma vez que é uma tecnologia robótica automatizada, os trabalhadores não terão de arriscar a vida ou membros do corpo para fazer tarefas extenuantes e repetitivas.
Resultando na redução de lesões e nos litígios trabalhistas posteriores, diminuindo assim tanto os custos financeiros da construção como as perdas humanas” .
Do ponto de vista da segurança, os seguintes benefícios podem ser identificados por empregar Contour Crafting tecnologia:
- • Menos acidentes na construção civil e atividades relacionadas com o transporte
- • Menos contato humano com substâncias perigosas
- • Menos exposição a substâncias transportadas pelo ar, como poeira e produtos químicos
- • Menos exposição ao ruído
- • Mais fácil de estabelecer procedimentos para segurança e análise de falhas durante a construção
Aspectos ambientais: Globalmente, a indústria da construção civil tem um enorme impacto negativo sobre o meio ambiente através da exploração dos recursos naturais e através da geração de resíduos de construção . Além disso, contribui significativamente para as emissões de carbono prejudiciais para o ambiente.
Contour Crafting é uma tecnologia robótica com controle de computador muito preciso. Devido à natureza desta tecnologia, os materiais são extrudados com perfeita precisão e próximo de resíduos zero. Dr. Khoshnevis explica os benefícios, ” Contour Crafting oferece construção sem desperdício, ruído, poeira ou emissões nocivas. Como resultado, a construção por Contour Crafting será um processo amigável e sustentável ao meio ambiente. “A tecnologia proposta poderia resultar em benefícios ambientais, de saúde e de segurança conforme segue:
- • Menos uso no total dos material empregados
- • Menos consumo de energia total para todas as atividades de construção
- • Menos desperdício de material e de energia durante a construção
- • Menos transporte de materiais, equipamentos e pessoas
Durante a fase de utilização, haverá:
- • Edifícios mais eficientes e portanto, menos consumo de energia
- • Uso eficiente do espaço interno para os ocupantes
- • O aumento da resistência estrutural e durabilidade devido a menor utilização de material com envelhecimento
- • O aumento da segurança sísmica devido à melhoria da concepção, construção e de materiais
O caminho a seguir
Apesar de que a maioria dos componentes necessário para a tecnologia já existe em outros setores, não demoraria muito para que Contour Crafting chegue ao mercado. No entanto, você ainda tem muitos problemas importantes que ainda precisam ser abordadas para fazer a Contour Crafting acontecer.
A máquina será comercialmente viável e disponível? Dr. Khoshnevis esclarece: “Estamos em fase final de construção da primeira máquina de CC, que será capaz de construir casas em larga escala. Nos vamos construir a primeira casa em grande escala em nosso laboratório para estabelecer a viabilidade da abordagem ( embora já tenhamos construído seções de parede de concreto em grande escala ). Não prevemos ter grandes problemas tecnológicos.
Os principais problemas estarão nas questões políticas (como a conformidade as normas e código de construção) e possivelmente, as questões relacionados ao emprego. Podemos antecipar que as primeiras aplicações comerciais estarão disponíveis em dois a três anos, começando com o abrigo de emergência para áreas de desastre e de habitação de baixa renda. “Isso definitivamente não está muito longe.” As questões mencionadas pelo Dr. Khoshnevis são certamente muito pertinente.
Mas universalmente falando, os parâmetros básicos para julgar qualquer tecnologia deve ser a sua manutenção em geral, o seu uso na prática e sua capacidade de impulsionar a evolução da humanidade. Contour Crafting a longo prazo, tem o potencial para marcar de forma brilhante em ambos os sentidos. Assim, junto com uma revolução no mundo da construção civil e uma mudança social dramática também é iminente. No entanto, qualquer que seja o impacto social, uma coisa é certa, a indústria da construção está em uma mudança de paradigma.
A máquina dos sonhos para arquitetos
Será que uma tecnologia como esta, orientada a inovação, pode tornar-se popular com os arquitetos? Dr. Khoshnevis acredita firmemente que sim: “Os arquitetos são os mais fortes defensores desta tecnologia, porque pela primeira vez eles serão capazes de implementar projetos complexos com os recursos de elementos em curvas e estruturas complexas, sem incorrer em gastos excessivos de construção.
Além disso, esses projetos atualmente não são possíveis de implementar onde há escassez de mão de obra qualificada. Muitos arquitetos famosos em todo o mundo estão em contato com a gente e são nossos inspiradores com grandes idéias. Acreditamos também que os arquitetos deverão ser os “motores” dessa tecnologia. Considere estas duas analogias: Quando a câmera de cinema foi inventada, a arte do cinema era inexistente. Quando as impressoras de computador apareceram pela primeira vez, não havia fontes de fantasia ou software de editoração eletrônica. Muitas pessoas criativas usaram a câmera de filme e as tecnologias de impressão para criar coisas maravilhosas.
A tecnologia CC proporcionará uma impressora 3D muito eficiente e qualquer coisa poderá ser fabricada. O restante será deixado para a imaginação e criatividade de arquitetos, engenheiros e designers iniciantes, até mesmo para mudar a aparência de nossas casas, bairros e cidades. ”
Sobre o Dr. Behrokh Khoshnevis
Behrokh Khoshnevis é professor de Engenharia Industrial e de Sistemas e é o diretor do Centro de Tecnologias de Fabricação Rápida Automatizada (CRAFT ) e Diretor do Programa de Pós-Graduação de Engenharia de Produção da USC. Ele é ativo em CAD / CAM, robótica e mecatrônica.
Projetos de pesquisa relacionados que incluem o desenvolvimento de Forma Livre Sólido, ou Prototipagem Rápida, processos ( Contour Crafting e SIS), a construção automatizada de estruturas civis, desenvolvimento de sistemas mecatrônicos para aplicações biomédicas (como dispositivos de Odontologia Restauradora, engenharia de reabilitação e táticos para aplicações médicas ), e robôs móveis e modulares autónomos para aplicações de montagem no espaço.
Ele rotineiramente realiza palestras e seminários sobre a invenção e desenvolvimento de tecnologia. Ele é um colega do Instituto de Engenheiros Industriais, membro da Sociedade de Simulação Computacional e um membro sênior da Companhia de Engenharia de Manufatura. Ele pode ser contatado em [email protected]
Sobre a CRAFT
A visão geral para o Centro de Tecnologias de fabricação rápida Automatizada (CRAFT ) é desenvolver a ciência e engenharia necessários para a rápida fabricação automatizada de objetos de vários tamanhos até estruturas mega-escala, tais como: barcos, objetos industriais, arte pública e toda construção estrutural.
O grande desafio para CRAFT está na construção de uma casa com design personalizado, em um dia. Reduzindo drasticamente os custos , acidentes de trabalho, resíduos e impactos ambientais associados às técnicas de construção tradicionais. A visão é de uma revolução na construção de moradias, seja para proporcionar habitação a preços acessíveis para os 30 milhões de lares norte-americanos que enfrentam altos custos; habitação de emergência para as vítimas de catástrofes; edifícios extraterrestres construídos a partir de materiais in situ; novos estilos de habitação com base em projetos em curvas em vez de superfícies retas, ou habitação mais barata para uma classe média emergente no mundo em desenvolvimento.
Fonte: www.contourcrafiting.org
José Carlos Rodrigues Pereira escreveu:
Sera tudo maravilhoso temos carros ate anfíbios voadores porque não uma casa construída assim sera tudo muito bom pratico e sem detalhes fico feliz em ver brilhantes estudos.