Trường học in 3D trên sa mạc Qatar

Interesting Engineering hôm 9/7 đưa tin nhà thầu UCC Holding và Cơ quan Công trình Công cộng Qatar (Ashghal) bắt đầu giai đoạn in của công trình hứa hẹn trở thành tòa nhà in 3D lớn nhất thế giới, sử dụng máy in tùy chỉnh khổng lồ từ công ty COBOD của Đan Mạch. Trong dự án, hai trường công lập hoàn toàn được xây dựng từ các lớp bê tông trên sa mạc, mỗi trường rộng 20.000 m2. Đây là một phần trong sáng kiến lớn hơn nhằm xây dựng 14 trường học với tổng diện tích 40.000 m2.

Công trình sắp tới sẽ lớn gấp 40 lần so với tòa nhà in 3D lớn nhất từng được xây dựng trên thế giới tính đến nay. Trước đây, danh hiệu này thuộc về một cơ sở cưỡi ngựa sang trọng ở Wellington, Florida, rộng hơn 929 m2. Hoàn thành bởi Printed Farms, sử dụng máy in BOD2 của COBOD, chuồng ngựa này là minh chứng cho độ bền và tính linh hoạt của in 3D với tính năng chống bão và thiết kế tường phù hợp với khí hậu. Tuy nhiên, dự án mới của Qatar vượt xa kỷ lục đó, đánh dấu bước nhảy vọt từ tiêu chuẩn toàn cầu trước đó và đẩy xa giới hạn của in 3D trong xây dựng.

Để thực hiện dự án, công ty hàng đầu về năng lượng và cơ sở hạ tầng của Qatar đặt hàng hai máy in BODXL tùy chỉnh từ COBOD, mỗi máy có kích thước bằng một kho chứa máy bay Boeing 737, là một trong những máy in xây dựng lớn nhất từng được chế tạo. Dài 50 m, rộng 30 m và cao 15 m, máy in đùn bê tông chuyên dụng theo từng lớp, tạo hình những bức tường cong như cồn cát sa mạc.

Trong 8 tháng qua, đội ngũ xây dựng 3D gồm kiến trúc sư, kỹ sư, nhà khoa học vật liệu và kỹ thuật viên máy in làm việc phía sau hậu trường, thực hiện hơn 100 lần in thử nghiệm quy mô đầy đủ tại Doha. Từ việc điều chỉnh hỗn hợp bê tông để hoạt động tốt trong khí hậu khắc nghiệt của Qatar đến thiết kế vòi phun tùy chỉnh để đùn chính xác, họ tinh chỉnh từng chi tiết trước khi bắt đầu hoạt động. Vào tháng 5/2025, họ hoàn thành khóa đào tạo chuyên sâu với các kỹ sư của COBOD, từ trình tự máy in và lớp cấu trúc đến kiểm soát chất lượng thời gian thực.

Hiện nay, các đội đang tham gia vào hoạt động in, chủ yếu diễn ra vào ban đêm để tránh nhiệt độ cực hạn của Qatar và đảm bảo hiệu suất vật liệu tối ưu. Điều này góp phàn cải thiện tính toàn vẹn cấu trúc của mỗi lớp in, đồng thời giảm bụi, tiếng ồn và tiêu thụ năng lượng. Về mặt kiến trúc, các trường học được thiết kế để phản ánh địa hình sa mạc của Qatar, với hình dáng tự nhiên, uốn lượn vốn khó đạt được bằng các kỹ thuật xây dựng truyền thống. In 3D giúp mở ra sáng tạo tự do về mặt hình học, giảm lãng phí vật liệu, khí thải carbon và thời gian thi công. Dự kiến hoàn thành vào cuối năm 2025.

An Khang (Theo Interesting Engineering, New Atlas)