Xây trường học bằng máy in ở Ukraine

Trường học xây bằng máy in

Với những đường nét mềm mại và hình dạng uốn lượn đẹp mắt, trường số 23 nằm tại thành phố Lviv (Ukraine) trông không khác nào nơi nghỉ dưỡng hoặc bảo tàng nghệ thuật đương đại.

Thế nhưng ngôi trường này không được xây dựng bởi những người thợ lành nghề, mà sử dụng phương pháp in 3D độc đáo do tổ chức phi lợi nhuận Team4UA thí điểm triển khai nhằm xây dựng trường học cho học sinh phải di dời vì chiến sự.

Những bức tường của cơ sở giáo dục dự kiến rộng gần 400m2 được xây dựng bằng hệ thống giàn máy in xây dựng COBOD, dựa theo đúng bản thiết kế kỹ thuật số.

Hiện trường thi công tòa nhà trường học bằng phương pháp in 3D. (Ảnh: Team4UA)

Theo anh Jean-Christophe Bonis, người sáng lập Team4UA, đây là cơ sở giáo dục đầu tiên tại châu Âu được xây dựng theo công nghệ in 3D và cũng là công trình in 3D đầu tiên ở vùng chiến sự.

“Tôi không phải là thợ xây, kiến trúc sư hay nhà lập trình. Tuy nhiên nhờ có robot và trí tuệ nhân tạo (AI), chúng tôi có thể đẩy nhanh tiến độ xây dựng”, anh Bonis cho biết.

Ngay khi cuộc xung đột ở miền đông Ukraine bùng nổ vào tháng 2/2022, các khu vực miền tây như Lviv phải đối mặt với làn sóng di cư lánh nạn. Theo số liệu mới nhất của Tổ chức Di cư Quốc tế của Liên hợp quốc, chỉ riêng ở Lviv tính đến tháng 12/2023 đã có 173 nghìn người di cư từ các vùng chiến sự.

Với mô hình Project Hive, Team4UA hy vọng sẽ cung cấp thêm ít nhất 4 phòng học dành cho các học sinh đang lánh nạn tại đây. Những người làm dự án bày tỏ hy vọng công nghệ in 3D có thể trở thành phương pháp xây dựng tại các địa phương ở Ukraine.

Khó khăn chồng chất khó khăn

Mặc dù xây dựng trường học bằng phương pháp in 3D cho ra công trình bền vững với tốc độ nhanh chóng hơn so với các cách thức truyền thống, song với điều kiện triển khai thi công ở vùng chiến sự, đội ngũ Team4UA gặp không ít khó khăn.

Thực tế ban đầu, Team4UA đã hợp tác với đơn vị thiết kế Balbek Bureau và công ty kiến trúc Ars Longa của Ukraine để họ phụ trách về mặt kỹ thuật, khởi công vào tháng 9/2022, dự kiến hoàn thiện chỉ sau ba tháng.

Tuy nhiên các cuộc giao tranh diễn ra triền miên đã gây ảnh hưởng đến hoạt động của dự án, trong đó cơ sở hạ tầng năng lượng, trạm điện trở thành mục tiêu tấn công, gây mất điện diện rộng ở Lviv. Vì nguồn điện thiếu ổn định và việc vận chuyển máy in bê tông 3D không đảm bảo an toàn nên Project Hive cũng bị trì trệ.

Phải đến mùa hè năm ngoái, tình hình ở Lviv mới tạm thời ổn định, nguồn điện được khôi phục và máy in được giao đến nơi. Dù chỉ mất chưa đến hai ngày để in xong khung bê tông tòa nhà, thế nhưng đội ngũ đã phải mất đến sáu tuần để đào tạo nguồn nhân lực tại chỗ.

Phối cảnh công trình trường học xây dựng bằng máy in 3D sau khi hoàn thành. (Ảnh: Team4UA)

Sau khi dời thời điểm khánh thành công trình sang tháng 1/2024, dự án lại bị vướng mắc về nguồn vốn do chi phí xây dựng ở Ukraine tăng phi mã. Để thực hiện các hạng mục cuối cùng như lợp mái, lắp cửa sổ, cửa ra vào và thiết kế nội thất, dự án cần huy động thêm ít nhất 400.000 USD (gần 10 tỷ đồng).

Bên cạnh đó, phương pháp in 3D để xây dựng các công trình trường học bị một số chuyên gia hoài nghi về mức độ an toàn và tính ổn định.

Theo ông Christian Lange, Phó Giáo sư Kiến trúc Đại học Hồng Kông, công nghệ này rẻ hơn các phương pháp thông thường nhưng chi phí mua sắm chế tạo máy in và phí vận chuyển cực kỳ cao, khó khăn và tốn kém.

Ông cũng chia sẻ có nhiều lựa chọn thay thế rẻ hơn như xây dựng bằng bê tông đúc sẵn, nhà lắp ghép. Đây là hình thức xây dựng phổ biến vào đầu thế kỷ XX, khi các nước tiến hành xây dựng nhà ở giá rẻ cho những người phải di dời sau Chiến tranh Thế giới thứ hai.

Triển vọng mới từ những công trình xây bằng máy in

Tuy nhiên, bà Olga Gavura, đối tác quản lý 7CI Group, nhà thầu của Project Hive, khẳng định hiện tại Ukraine đang đối mặt với thiếu hụt nghiêm trọng về nguồn nhân lực do các kỹ thuật viên, công nhân xây dựng và chuyên gia trong ngành phải ra tuyến đầu chiến đấu.

Do đó tự động hóa bằng công nghệ in 3D giúp đảm bảo tiến độ xây dựng chỉ với vài chuyên gia giám sát, vận hành, nhất là khi nhiều công trình ở Ukraine đã bị phá hủy do bom đạn, nhu cầu tái thiết là rất lớn.

Bà tin tưởng những dự án thí điểm như Project Hive không chỉ gói gọn trong việc thử nghiệm các quy trình xây dựng mà còn giúp đào tạo một thế hệ chuyên gia Ukraine, có thể tự chủ áp dụng công nghệ trong tương lai.

Những bức tường được xây dựng theo từng lớp, mất khoảng 40 giờ (Ảnh: Team4UA)

Nhà sáng lập Project Hive cũng cho biết phụ huynh và những đứa trẻ đều hết sức phấn khởi khi ngôi trường dần hoàn thiện.

“Khi tôi đến công trường, một số đứa trẻ cùng cha mẹ đến gặp tôi, nói rằng các bé nhất định sẽ theo học tại trường này và rất tự hào khi đây là ngôi trường độc đáo của cả nước”, anh Bonis nói.

Trong khi chờ đợi đến ngày khai giảng tại ngôi trường mới, anh Bonis đã lên kế hoạch cho hai dự án xây dựng bằng công nghệ in 3D đầy tham vọng hơn, bao gồm tiến hành xây một cây cầu ở Kherson và một tòa nhà 8 tầng ở trung tâm thủ đô Kiev.

Thời gian tới, anh Bonis sẽ thành lập công ty cung cấp dịch vụ xây dựng bằng công nghệ in 3D ở Ukraine, trong đó lợi nhuận phục vụ cho các hoạt động nhân đạo.

“Ý tưởng không chỉ dừng lại ở việc xây trường học, đó còn là tầm nhìn cho đất nước. Xung đột sớm muộn rồi cũng kết thúc, khi đó chúng ta sẽ quay trở lại cuộc sống mới”, anh Bonis hy vọng.

Không chỉ Team4UA, công ty xây dựng Diamond Age đến từ Mỹ cũng đang thảo luận với các quan chức Ukraine về việc xây dựng các hầm tránh bom và cơ sở hạ tầng quân sự bằng máy in 3D.

Theo Diamond Age, hệ thống máy in 3D có khả năng tạo ra tường cách nhiệt, giúp tiết kiệm năng lượng hơn 30% so với vật liệu gỗ và đủ sức chịu được bão cấp 5 hoặc động đất trung bình, đồng thời giảm thương vong trong quá trình xây dựng ở các vùng chiến sự như Ukraine.

Lưu Gia Huy