في حديثنا مع مدير منطقة الإمارات العربية المتحدة في مجموعة اتحاد المستشارين؛ المهندس حازم حداد حول ما قد يعنيه هدف إنشاء الطباعة ثلاثية الأبعاد الجديد في مدينة دبي للمصممين والمهندسين المعماريين.

والطباعة ثلاثية الأبعاد؛ هي تقنية تسمح بطباعة المجسمات ثلاثية الأبعاد من تصميم رقمي عن طريق إنشاء عدد من طبقات المواد المتتالية.  وأصبحت هذه التكنولوجيا متاحة بشكل متزايد، وذاع صيتها في صناعة البناء منذ عدة سنوات.

ويمكن استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد الكبيرة، والتي تستخدم مواد من النوع الخرساني في البناء لإنشاء مكونات هيكلية ومباني كاملة.  حيث تتم طباعة المكونات ومن ثم شحنها إلى موقع البناء ليتم بناؤها وتقويتها، أو يمكن استخدامها في الموقع للطباعة عند الطلب.  وتعمل هذه التقنية على توفير فرص لإنشاء مشاريع كبيرة الحجم، حيث يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد أن تقلص زمن إنشاء المباني وتقليل تكاليف البناء مع استخدام مواد أقل إهدارًا.

ويمكن استخدام مجموعة من مواد البناء مثل نوع خاص من الخرسانة ومسحوق الاسمنت الجاف والذي يتم طباعته على شكل طبقات ثم يتم رشه بالماء حتى يصبح صلباً، أو يمكن طباعة السقالات لإنشاء الجدران والعوارض (عوارض الجسور) والمزيد. يتم حاليًا اختبار المواد الحيوية المتجددة للاستخدام في البناء أيضًا.

مؤخراً، تم بناء أول مدرسة في العالم بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في مدينة ملاوي بشرق إفريقيا، والتي استغرقت طباعتها 18 ساعة فقط، حيث يمكن أن تكون سرعة البناء هذه فعّالة بشكل خاص في تلبية احتياجات البنية التحتية في بلدان مثل مدينة ملاوي.

وقد صدر مرسوم لتنظيم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في قطاع البناء بمدينة دبي – الامارات العربية المتحدة،  حيث يدعم هذا الهدف الوطني المتمثل في إنشاء 25٪ من جميع المباني الجديدة باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بحلول عام 2030، لتصبح بذلك مدينة دبي رائدة عالميًا في هذه التقنية.

كما كشفت دولة الإمارات العربية المتحدة عن أكبر مبنى تمت طباعته بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في العالم، والذي يبلغ ارتفاعه 9.5 مترًا، بمساحة 640 مترًا مربعًا.  وتمت طباعة المبنى باستخدام آلة في الموقع تقوم بخلط المواد معًا قبل ترتيبها في طبقات رقيقة والتي تزداد صلابتها لتتحول لخرسانة صلبة، وتم استخدام طرق الطباعة التقليدية والطباعة ثلاثية الأبعاد في المبنى.  وأكد مسؤولون إن المبنى اجتاز جميع فحوصات السلامة، ويوفر نفس وسائل الراحة إضافة الى مستوى من المتانة كباقي المباني التقليدية.

وتتميز المباني التي تم إنشاؤها باستخدام هذه التقنية بتكلفة أقل وبناء أسرع، وكذلك تعمل على تقليل الأثر البيئي مقارنة بالمباني التي تم تشييدها باستخدام الأساليب التقليدية، وهذا سبب حرص دولة الإمارات على تشجيع استخدام هذه التكنولوجيا الحديثة، لا سيما كونها  من الدول الرائدة والمزدهرة بهذه الصناعة.

يعتقد المهندس حازم حداد "مدير منطقة الإمارات العربية المتحدة في مجموعة اتحاد المستشارين"، أن هناك إمكانات كبيرة لنمو صناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد، ولن يقتصر استخدام هذه التقنية فقط لطباعة مواد البناء، بل سيشمل المعدات والأشكال أو القوالب التي سيتم استخدامها لإنتاج مواد البناء الأخرى.

"كما هو حال استخدام تقنية (BIM ) انظمة نمذجة معلومات الابنية في مشاريع التشييد وإنشاء المهندسين المعماريين لمخططات جديدة، ستؤثر تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد على خيال المصممين فيما يتعلق بمنهجية التصميم والبناء. على الرغم من أن البعض قد يعتبر أن السرعة في عملية البناء هي الميزة الرئيسية، إلا أنه في أذهان معظم المهندسين المعماريين، يجب أن يظل التركيز الرئيسي على النحو الذي ستسمح به هذه التقنية للإبداع ".

كيف ستعمل شركات التصميم على مواءمة استراتيجياتها مع خطة دولة الإمارات العربية المتحدة فيما يتعلق بتكنولوجيا البناء؟

يتوقع المهندس حازم أن تسمح هذه التقنية بإعادة تخصيص العناصر المعمارية بسرعة وسهولة في المستقبل، تمامًا مثل وحدات البناء، حيث يمكن التحكم بالمساحات بسهولة وتخصيصها لتناسب أسلوب حياة المستخدم.

"قد نشهد ظهور تقنيات واساليب بناء جديدة، مما تتيح سرعة العمل ومرونة في الانجاز وفاعلية بناء المشروع في وقت قياسي ومشاركة المستخدمين النهائيين في عملية انهاء البناء، مما قد يعني أن المستخدمين لن يضطروا إلى قراءة رسومات البناء، ولكن بدلاً من ذلك المشاركة بنشاط أثناء إنشاء المشروع.  قد يكون نهجا صارما تعاقديًا ، لكن هذا قد يكون واقعًا قريبًا.  سيحول المصممون الأذكياء أفكارهم ورسوماتهم إلى نماذج على ارض الواقع من شأنها أن تساعد في تحقيق تصور أفضل للمستخدم واختياره وتصور فكرة واضحة بالإضافة إلى مزايا أخرى ".

هل ستنتشر تقنية المباني ثلاثية الابعاد بشكل أكبر في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا؟

"على الأرجح ، نعم - لا سيما في انشاء المباني التجارية وفي المجتمعات ذات الدخل المنخفض إلى المتوسط."

ومن وجهة نظر المهندس حازم؛ هناك مناطق في الشرق الأوسط وشمال إفريقيا؛ يرى حازم أنها تظهر إمكانات عالية للاستفادة من سرعة البناء التي ستوفرها تقنية استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، بسبب المشكلات الاقتصادية والسياسية التي تعاني منها هذه المجتمعات. ومع ذلك، فهو يعتقد أن العقلية السائدة للسكان المحليين قد تمنع استخدام هذه التكنولوجيا حتى الآن في مشاريع البناء الراقية، على الأقل لبضع سنوات أخرى لضمان استخدام معدات ومواد طباعة عالية الجودة وأكثر تطوراً.

هل ستضع خطة مدينة دبي قيودًا على المصممين من حيث الإبداع واستخدام المواد والهياكل المختلفة؟

ربما يكون هذا هو الحال في السنوات القليلة الأولى، حتى يتم العمل على مزيد من التطوير. ومع ذلك، يعتقد المهندس حازم في النهاية أن التكنولوجيا يجب أن تعزز الإبداع بدلاً من الحد منه، حيث سيتم حل الكثير من مشكلات قابلية البناء التي يواجهها المصممون حاليًا.

"ان الفرص التي توفرها تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد سوف تثري طريقة تفكير المهندسين المعماريين، ويمكن أن تساعدهم في إنتاج عناصر بناء أكثر دقة وتعقيدًا."

هل من المحتمل أن نرى المهندسين المعماريين والمصممين الذين يعملون في مجموعة اتحاد المستشارين يستخدمون تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في المستقبل القريب؟