話題沸騰！3Dプリンター住宅の実力と国内外の事例を解説！
- 更新：
- 2023/01/17
近年、新たな住宅の在り方という形で、3Dプリンター住宅が注目を集めています。
３Ｄプリンターとは３Ｄ CADの設計データをもとに３次元の造形物をプリントできる機械です。３Ｄプリンターは従来のプリンターのように、紙などの平面にインクで文字や図を印刷するものではなく、マテリアル（素材）を層にして縦・横・高さ３つのデータを出力することでオブジェクトを作成します。現時点では模型などの小さなものをつくることが主流で、今や家庭用３Ｄプリンターも普及しています。その技術が年々進化し、ついに住宅の建築に成功したことで、世界で一層注目を集める技術となりました。
しかし、実際は３Ｄプリンターハウスと聞いても、それがどのようなものなのか、実際に生活できる耐久性はあるのか、イメージが沸かない方も多いでしょう。今はまだ日常生活で目にすることがない３Ｄプリンターハウスですが、普及が現実化すると、今後不動産業界に大きな変化が起こるかもしれません。
そこで本記事では、一般的な３Ｄプリンターハウスのメリット・デメリット、具体例をご紹介します。
３Ｄプリンター住宅のメリット・デメリット
そもそも３Ｄプリンターを使用して家を建てることにどのようなメリットがあるのでしょうか。具体的には「建築スピードが速い」「価格が安い」「災害に強い」「人手不足が解消できる」と多くのメリットが挙げられます。一方でデメリットとして「建築基準法に対応していないケースが多い」「基礎工事に対応していないケースが多い」などが挙げられます。一つずつ見ていきましょう。
メリット①：建築スピードが速い
１つ目は「建築スピードが速い」ことです。一般的には、３Ｄプリンターを使用することで建築スピードが圧倒的に速くなります。また、人でなく機械が動くため、２４時間稼働することも可能ですし、設計データを読み込ませてコンクリートを積み重ねて建設するため、鉄筋などの他の建築材もいらないところもスピードアップの大きな要因の一つです。例えば大規模な災害があり、大量の仮設住宅の建設が急務となった時、３Ｄプリンターを使用することでスピーディーに住宅を建てることができます。
メリット②：価格が安い
２つ目に、３Ｄプリンターハウスの大きなメリットとして「価格が安い」という点が挙げられます。コンクリートを主として必要最低限の材料で床から屋根まで一貫して建築できるため安く抑えることができることに加えて、価格が高額となる要因でもある木材の取引価格に左右されることもありません。また、①で述べたとおり、３Ｄプリンターハウスは建築スピードが速いため、その分人件費を抑えられる点も価格を安くできる要因に繋がります。
近年は首都圏を中心にマンション価格が高騰していますが、今後３Ｄプリンターハウスが一般消費者向けに販売されることで、「一生で一番高い買い物」と言われる住宅コストを大幅に軽減できる可能性があります。
メリット③：労働力不足への有効な対策となる
３つ目は「労働力不足への有効な対策となる」点です。３Ｄプリンターハウスは機械が設計データに基づいて建築するため、現場作業員や職人さんの人数を大幅に減らし、少ない人数で施工することができます。現在、どの業界も人手不足と言われていますが、建設業は特に人手不足が深刻です。３Ｄプリンターが普及することによって労働力不足への一助となるでしょう。
メリット④：特殊なデザインの建築物を造ることができる
最後に、３Ｄプリンターは特殊なデザインの建築物を造ることを得意としています。３Ｄプリンターは材料となる素材を一層ずつ積み重ねる造形方式のため、曲線など形状が複雑な住宅の建設にも対応しやすく、デザイン性の高さを求める人からの需要があります。
デメリット①：建築基準法に対応していないケースが多い
ここまでメリットについてご紹介してきましたが、一方で３Ｄプリンターハウスにはデメリットもあります。１つは、現状建築基準法に対応していないケースが多いということです。住宅を建築するためには建築基準法で鉄骨や鉄筋の指定された建築材料を使用する必要がありますが、３Ｄプリンターハウスはモルタルなどの特殊な原材料を使っていることがほとんどです。
指定建築材料を使わない建築物は、個別に国土交通大臣の認定が必要なため、将来的に３Ｄプリンターに関する法整備が整うまでは、建築確認申請が不要な現場に限られてしまいます。
デメリット②：基礎工事に対応していないケースが多い
２つ目に、基礎工事に対応していないケースが多い点があげられます。従来の建築方法では、鉄筋を入れることで強度を高めるための基礎工事が必要となっています。現状、３Ｄプリンターはコンクリートで形を作り、層を積み重ねることは可能ですが、鉄筋を入れる建築には多くの場合対応していません。日本は地震も多いため、地震に耐えられる強固な基礎が必要であり、その点をクリアした住宅にすることは３Ｄプリンターを建築に活用するうえで必須事項と言えるでしょう。
海外の事例
ここまで３Ｄプリンターハウスの特徴とメリット・デメリットを解説いたしましたが、実は海外では３Ｄプリンターの建築への活用実績が増えており、日本より開発が進んでいる国がいくつもあります。そこで、海外ではどのような建物が３Ｄプリンターによって建てられているのか、いくつか事例をご紹介します。
アメリカ
アメリカ・テキサス州のスタートアップ企業であるICONは、２０１８年に３Ｄプリンターハウスのプロトタイプを発表しました。
参考New Story + ICON : 3D Printed Homes for the Developing World
こちらの住宅はミキサーを使ったコンクリート製の１階建てで、３Ｄプリンターを使って外観を作成した後、窓とドアをはめ込んでいます。なんとこの住宅は制作時間２４時間以内で建てられました。
ICONはNPO団体New Storyと連携し、発展途上国の貧困地区の住宅不足解消を目指しています。世界では家を持つことができない人々がたくさんいますが、「ICON」は３Ｄプリンターを用いて、従来よりも手ごろな価格で住宅を建設することでこの問題を解決できる可能性を示唆しています。
ロシア
ロシアのApis Cor社は、家を買うことができない人に、環境に優しく手頃な価格の家を提供することを目的に、モスクワに３８平方メートルの１階建ての家を建てました。平屋の１階建てで、ワンルームほどの広さですが、１人暮らしをするには問題ない広さでしょう。
こちらもICONによる住宅同様、ミキサーによるコンクリート製の住宅で、コンクリートで出力された住宅に窓やドアを入れて住宅の機能が加えられています。また、壁は耐久性も高くあらゆる気象条件にも対応できることに加えて、塗装が可能なため、黄色い塗料を使ってデザイン性の高い建物になりました。
ドバイ
ドバイは政府公式プロジェクトとして、世界初の３Ｄプリントオフィスをドバイ市街の中心部に建設し、２０１６年にオープンしました。
完成した世界初の３Ｄプリントオフィスは、約２５０㎡の床面積を擁する建物で、装飾や内装も含め、その全てが３Ｄプリンターで作られています。このようなニュースを見ると、使用することはできない見せ物ではないかと疑ってしまいますが、このオフィスは、電話、水道、電気、空調設備機を備えた機能的なワークスペースになっているようです。これまであげた海外事例よりもはるかに広い面積を誇るこのオフィスは水道、電気、空調の工事期間も含めて着工から１７日間で完成しました。
ドバイは２０３０年までに２５％の建築物を、３Ｄプリント技術を使って建築するという目標を掲げるほど、３Ｄプリントの技術開発に力を入れています。
国内の事例
では日本における３Ｄプリンターの建築への活用は現在どのような状況なのでしょうか。実際に、国内でも複数の企業が３Ｄプリンターの活用に力を入れています。
その一例として、株式会社大林組は２０２２年５月から、東京都清瀬市にある同社の技術研究所内に、延べ面積約２７平米の平屋建て施設「３Ｄプリンター実証棟」の建設に取り組んでいます。
こちらの３Ｄプリンターハウスは日本国内で初めて建築基準法に基づく国土交通大臣認定を取得し、課題である建築基準法をクリアしました。完成は、同年１１月頃を目指しており、完成後は耐久性、構造および環境性能の評価が行われた後に、３Ｄプリント技術のPR施設として公開される予定です。そして将来的には本プロジェクトで得られたノウハウを活用し、複数階や面積規模を拡大した構造物の建設を目指しています。
今後国内でも３Ｄプリンターハウスが一般消費者向けに販売され、定着していくことが大いに期待できるでしょう。
まとめ
本記事では、３Ｄプリンターハウスの特徴とそのメリット・デメリット、そして海外や国内の建設事例についてご紹介しました。３Ｄプリンターハウスが普及すれば、低価格で購入できる住宅が増加し、日本の住宅市場に大きな変化が訪れるかもしれません。今後の動向に注目していきたいところです。
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