0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

3d принтер печатает дом

10 зданий, напечатанных на 3D-принтере

Строительная 3D-печать переживает подъем: проводятся смелые эксперименты, появляется все более прогрессивное мобильное и стационарное 3D-оборудование. Постепенно увеличивается спрос на строительный 3D-бетон — (с текущих 24,5 до 56,4 млн долларов к 2021 году по данным прогноза MarketsandMarkets). Отдельные города об амбициозном переходе объявляют к новым принципам застройки.

Одна из причин роста популярности строительной 3D-печати — экономия временных и финансовых затрат. Имея под рукой аппарат для 3D-печати, можно существенно сократить скорость возведения здания, расход строительного материала и затраты на логистику, а также обойтись без большого числа рабочих рук — достаточно иметь операторов, отвечающих за эксплуатацию 3D-принтера.

Вторая причина — широкие возможности для дизайнерских решений. Здания, возведенные с помощью 3D-принтера, нередко настолько отличаются от традиционных квадратных коробок, что впору задуматься — кто заставил человека из всего многообразия архитектурных решений выбрать именно царство четырех углов?

Рыцарский замок эпохи средневековья, офис будущего, дом в форме галактики и другие завершенные 3D-печатные здания — читайте и смотрите в нашем обзоре.

Офисное здание в Дубае

Пожалуй, самое известное строение, созданное с помощью 3D-печати, называется «Офис будущего» и располагается в Дубае. Оно было построено в 2016 году по специальной программе Правительства ОАЭ. По заявлениям руководства страны, это первое в мире здание, полностью созданное на 3D-принтере.

Процесс строительства офиса занял 17 дней и стоил $140 000. Части 3D-дома были напечатаны на заводах китайской компании WinSun и отправлены в Дубай, где произошла окончательная сборка. В офис провели все необходимые коммуникации, включая электроэнергию, водоснабжение и интернет.

По словам пресс-службы, сборкой и отделкой здания занимались 17 человек, включая электриков и других специалистов. Это позволило сократить расходы на оплату труда на 50%.

В настоящее время «Офис будущего» эксплуатируется фондом Future Foundation, но также используется для проведения выставок, мероприятий и конференций.

Проекты компании WinSun

В 2015 году в городе Сучжоу китайская компания WinSun презентовала сразу два здания, возведенных с помощью строительной 3D-печати. И пусть с классической отделкой они выглядят несколько традиционно, это не должно вводить в заблуждение: 3D-принтер работал практически непрерывно.

Первое здание — жилой шестиэтажный блок, по словам представителей компании, самый высокий 3D-печатный дом на 2015 год. WinSun потребовался один день, чтобы распечатать каждый уровень дома, а затем еще пять, чтобы поставить их друг на друга.

Разработчик использовал запатентованное сырье, состоящее из строительных отходов и отвердителя, чтобы построить стены. Материал обладает высоким качеством изоляции и прочности, что делает печатный дом устойчивым к землетрясениям. По данным WinSun, им удалось сократить 60% материальных затрат, 80% расходов на персонал и 70% времени по сравнению с традиционными методами строительства. Площадь многоквартирного дома – примерно 1100 квадратных метров.

Второй объект — особняк, каркас и интерьер которого были распечатаны на 3D-принтере. Модули гостиной, спальни, кухни и туалета изготовили на заводе WinSun, доставили на место и собрали менее чем за три часа.

Китайская вилла

Проект от другой компании из Поднебесной, Tengda, выглядит более претенциозно. Неудивительно, ведь эта компания — прямой конкурент WinSun. В отличие от соперников, инженеры Tengda печатали здание на месте, а не на собственном производстве, и сделали из этого события настоящее шоу — 45 дней возведения виллы транслировались в прямом эфире!

При строительстве использовался традиционный железобетон без добавок. По словам авторов проекта, при реализации специально была выбрана доступная смесь, чтобы уменьшить стоимость расходного материала и затраты на его доставку.

На стены виллы толщиной 25 см ушло около 20 тонн бетона марки С30. Строители провели сейсмические испытания — их результаты поражают. 3D-печатное здание в состоянии выдержать землетрясение магнитудой до восьми баллов по шкале Рихтера.

Первый 3D-печатный дом в США

Американец Алекс Ле Ру заинтересовался строительной 3D-печатью еще в Бэйлорском университете. В научной лаборатории вуза он и разработал первый прототип принтера, который, впрочем, получился не слишком удачным и нуждался в доработке. Лишь через несколько месяцев студент смог начать испытания своего устройства на практике.

Проект Ле Ру совпал по времени с 3D-печатным домом Tengda, о котором мы говорили чуть выше, — инженер объявил о завершении строительства спустя несколько дней после презентации китайской виллы. Исходя из архитектурных и культурных традиций, восточное и западное 3D-печатные здания существенно отличаются друг от друга.

По утверждению Алекса, его дом является первым жилым 3D-строением в США. Принтер, с которым работал Ле Ру, называется Vesta V2, его рабочий охват составляет всего 2,4×2,4×2,4 метра. Несмотря на громкое название, размеры строения получились невелики — 2,4×1,5х2,1 м, внутренняя площадь — 2,6 квадратных метров. Для печати использовалась стандартная смесь на основе портландцемента.

Ле Ру утверждает, что крошечный дом полностью пригоден для жизни, но все же в будущем инженер планирует печатать жилье большей площади — для этого Алекс занимается доработкой собственного 3D-принтера.

Одноэтажный дом в Ступино

Мы подробно рассказывали об этом проекте. Молодая и амбициозная компания из России Apis Cor представила демонстрационное здание, напечатанное с помощью мобильного 3D-принтера их собственной разработки. Этот дом стал первым 3D-печатным жилым строением в нашей стране.

Форма дома, напоминающая галактику, должна символизировать инновации и достижение невозможного. Но помимо чисто эстетических причин есть и более практичная: нетипичная геометрическая фигура позволила подчеркнуть широкие возможности строительной 3D-печати.

Работа над строением заняла два месяца, из них 3D-принтер эксплуатировался всего 20 часов, остальное время заняла внешняя и внутренняя отделка. Площадь дома — 36,8 квадратных метров, в нем есть две комнаты. В одной из них располагается гостиная с мебелью и огромный телевизор, в другой — небольшая, но уютная кухня. Также присутствует санузел.

Себестоимость проекта составила 590 тысяч рублей, включая бетонную смесь и отделку.

Городское жилище в Амстердаме

Небольшое здание Urban Cabin видом в столице Нидерландов стал экспериментом местной архитектурной студии DUS, которая искала способ построить небольшое жилье в городских условиях.

Альтернатива коммунальным квартирам по-амстердамски не очень отличается от них по размерам — на 25 кубометрах пространства вместились крыльцо и одна комната с креслом-трансформером, превращающимся в диван или две односпальных кровати. Дом имеет дверь и одно окно, а также «карманный парк» в виде газона перед входом, на котором располагается импровизированная ванна-фонтан.

«Городская кабина» изготовлена методом послойного наплавления нити (FDM) из прочного биопластика. По заверениям авторов проекта, его цель состоит в том, чтобы показать, как 3D-печать может предложить решения для временного жилья при ликвидации последствий стихийных бедствий.

3D-печатный замок

Элегантный замок из Миннесоты, появившийся в 2014 году, стал одним из символов строительной 3D-печати. Его создатель — американец российского прохождения Андрей Руденко — построил архитектурный шедевр на заднем дворе своего дома.

Первые эксперименты с 3D-печатью инженер начал с пластика, но затем решил переключиться на более фундаментальный материал. Работа над замком стала одновременно хорошей возможностью для тестирования строительного 3D-принтера собственной разработки. В процессе печати Андрей столкнулся со множеством проблем, таких как засорение экструдера, низкая скорость подачи материала и подбор оптимальной строительной смеси. В конце концов, инженер сумел подобрать настройки для идеального функционирования аппарата.

3D-принтер Руденко способен формировать слои бетона размером 10×30 миллиметров. Небольшие объемы смеси позволяют создавать сложные и извилистые по геометрии, но весьма гладкие (по сравнению с другими принтерами) конструкции. После завершения этого проекта разработчик объявил о начале строительства полноразмерного дома.

Сейсмостойкие строения

Вернемся в Китай. Местная компания ZhuoDa Group решила занять нишу на рынке сейсмостойких домов — как известно, некоторые районы Поднебесной подвержены этому катаклизму. Жилища ZhuoDa состоят из готовых модулей, которые изготавливаются с помощью 3D-принтеров на заводах компании, а после отправляются на место строительства. Сборка занимает три дня.

Как видно на фото, модули не являются полностью печатными. В отделке активно применяются другие материалы: дерево, мрамор и нефрит.

По данным компании, здание площадью 500 квадратных метров может быть полностью построено в течение 15 дней. Хотя китайские производители не раскрывают состав печатного бетона, вице-президент ZhuoDa Тан Байонг заявил, что строительная смесь производится из промышленных и сельскохозяйственных отходов, обладает огнеупорными и водонепроницаемыми свойствами.

Читать еще:  Печные камины из кирпича

Конструкция способна выдерживать землетрясения до 9 баллов по шкале Рихтера. Более того, представители ZhuoDa сделали смелое заявление, что их 3D-дома смогут простоять 150 лет в любых условиях на Земле. Компания уже подала 22 патента на свои разработки, в том числе на сверхсекретный строительный материал.

На фотографиях — 3D-печатные строения в городе Сиань.

Lewis Grand Hotel на Филиппинах

Однажды калифорнийский бизнесмен и инженер Льюис Якич решил расширить собственный отель, расположенный в городе Анхелес на Филиппинах. Обладая техническим складом ума и страстью к инновациям, он решил не обращаться к местным строителям, а заняться проектом самостоятельно. Для этого он пригласил на Филиппины уже упомянутого нами разработчика Андрея Руденко, который согласился напечатать апартаменты при отеле на 3D-принтере.

Как объяснил сам Руденко, площадь одноэтажного строения составила 130 квадратных метров, а высота потолка — 3 метра. Нетипичное здание задумывалось не как флигель или гостиничный номер, а как настоящий дом для вечеринок при отеле и включало в себя отпечатанные спальни, гостиную и зал с джакузи. Дизайн проекта был разработан лично Якичем и реализован с помощью 3D-оборудования Руденко. Время печати составило более 100 часов. Состав строительной смеси включал в себя песок и вулканический пепел, что помогло добиться хорошего сцепления между слоями.

Неизвестно, остался ли доволен проектом Якич или нет. Через несколько месяцев после завершения строительства экстравагантный бизнесмен таинственно исчез после деловой встречи и больше его никто не видел.

Китайские дворики

И в заключение очередной проект от WinSun. В 2016 году инженеры компании презентовали несколько великолепных китайских вилл-двориков, распечатанных на 3D-принтере. Дизайнеры этих строений вдохновлялись древними садами Сучжоу — одной из достопримечательностей Китая, внесенных в список наследия ЮНЕСКО.

Всего было напечатано два дома площадью 130 и 80 квадратных метров. Каждый дворик имеет галерею, сад, окна, кровать, стены, 3D-печатные стулья и плитку. Удивительный факт — печатные домики подверглись воздействию не только современных китайских технологий, но и традиционной философии этой страны. Размеры, форма и даже расположение каждой детали, будь то скамейка или стол, подобраны на основе глобальных расчетов, призванных обеспечить максимальный уровень комфорта и покоя.

Зеленые стены были специально разработаны, чтобы добавить красок в ландшафт двора, и имеют компактные ниши для выращивания овощей и фруктов. Во внутреннем дворе предусмотрены колодцы и аквариумы для рыб, встроенные в автоматическую систему полива растений.

По данным WinSun, создание великолепия заняло два месяца, а стоимость составила 5000 юаней за квадратный метр (около $750). При строительстве использовался стационарный 3D-принтер собственного производства компании.

В этом обзоре мы написали только об уже построенных зданиях. О других объявленных проектах в сфере строительной 3D-печати: бетонной мебели, пешеходных мостах или замке Дракулы, Вы можете почитать в специальном разделе нашего портала.

Как россияне напечатали двухэтажный дом в Дубае на 3D-принтере и вошли в Книгу рекордов Гиннесса

Стартап уроженца Иркутска Никиты Чен-Юн-Тая Apis Cor по заказу властей Дубая напечатал на 3D-принтере уникальный дом площадью более 600 кв. м. Проект попал в Книгу рекордов Гиннесса и принес предпринимателю $1 млн выручки и интерес клиентов из США

Заветное письмо из муниципалитета Дубая «упало» в почту основателю компании Apis Cor Никите Чен-Юн-Таю весенним днем 2017-го. Власти города, который планирует нарастить долю напечатанных на 3D-принтерах зданий до 25% к 2030 году, заинтересовались проектом предпринимателя и предлагали познакомиться поближе. «Дальше все развивалось стремительно: мне оплатили перелет и проживание, потом мы заключили контракт на печать двухэтажного дома, а дальше начался долгий процесс расчетов, согласований и самого строительства», — вспоминает Чен-Юн-Тай.

Дубайский проект Apis Cor длился около года. За это время Чен-Юн-Тай с командой из четырех человек успел напечатать и разрушить тестовые миниатюры углов здания и придумать уникальные бетонные «чернила», устойчивые к землетрясениям и высокой влажности. Печать итогового здания заняла 500 часов машинного времени. Проект принес Чен-Юн-Таю «сумму с шестью нулями» и новых заказчиков — например, киностудию Orwo из Луизианы, которая хочет печатать в 3D декорации для фильмов.

Forbes вспомнил историю российского стартапа с глобальными амбициями и проиллюстрировал ее фотографиями дома, напечатанного Apis Cor в Дубае.

Навигация для Сочи

29-летний основатель Apis Cor Никита Чен-Юн-Тай родился в Иркутске. С детства он увлекался робототехникой — в школьном кружке собирал первые станки с числовым программным управлением. В университет Чен-Юн-Тай не пошел: в 2006 году, сразу после школы, устроился работать продавцом в магазин автозапчастей, затем год отслужил в армии, а после, в 2009-м, решил заняться своим делом — открыл бюро производства и ремонта рекламных вывесок. Поначалу клиентами его компании «Плазменные системы» были владельцы магазинов, салонов красоты и т.п. В 2013-м он смог выиграть тендер иркутского кладбища на производство бетонных указателей. За ритуальным клиентом последовали организаторы Олимпиады в Сочи — «Плазменные системы», к которой присоединился приятель Никиты Борис Близнюков, разработала и поставила им 5000 навигационных указателей, говорит Чен-Юн-Тай. Изделия предприниматель делал с помощью металлообрабатывающего станка с ЧПУ собственного производства. В «олимпиадном» 2014-м выручка «Плазменных систем», по данным СПАРК, составила около 38 млн рублей, убыток — 1,9 млн рублей.

Вдохновение из Китая

Окончание Олимпиады и уход крупного клиента натолкнули Чен-Юн-Тая на мысль о запуске нового проекта. «Я понял, что все стремятся вкладывать деньги в инновации. На строительном рынке инноваций, автоматизации, роботизации было меньше всего, поэтому бизнес-идею я стал искать именно в этом направлении», — вспоминает Никита. В интернете он прочел о китайской компании WinSun, которая с 2003 года печатала строительные панели на портальном 3D-принтере — устройстве, напоминающем арку с печатающей головкой на одной из сторон и предназначенном для создания частей зданий в цеху. На российском рынке на тот момент уже был свой 3D-игрок — компания «Спецавиа» (существует до сих пор). «Но она предлагала такие же стационарные портальные принтеры. Их минус в том, что постройка либо должна всегда находиться под аркой, либо печататься по частям в цеху», — поясняет Чен-Юн-Тай. Предприниматель решил сделать мобильный 3D-принтер, который сможет печатать здания целиком прямо на объекте.

Иркутский принтер

Чен-Юн-Тай начал разработку в 2015 году в одиночку в арендованном за 25 000 рублей помещении бывшего овощехранилища. Затем «для ускорения процесса» нанял еще пять инженеров. О процессе создания 3D-принтера он рассказывает сухо: «У меня был большой опыт в робототехнике. Первый прототип с командой мы собрали довольно быстро». Принтер Apis Cor напоминал небольшой подъемный кран. Сверху был установлен телескопический механизм, который мог увеличивать или уменьшать радиус печати. На конце блока с гусеничным аппаратом — печатающая головка. «3D-принтер как большая рука-манипулятор, которая по координатам двигает экструдер, и из экструдера слой за слоем выходит материал», — описывает Чен-Юн-Тай. «Чернилами» служила мелкозернистая бетонная смесь, с которой принтер может работать при температуре не ниже +5ºC. Сухая смесь смешивается с водой и подается на печатающую головку. Состав смеси Чен-Юн-Тай не раскрывает. Разработка заняла год. Инвестиции составили около $120 000 личных накоплений Никиты от предыдущих проектов.

Старый новый партнер

Первые несколько месяцев Чен-Юн-Тай в тестовом формате печатал элементы зданий — стены, оконные проемы и т.д. Тогда же к проекту присоединился его партнер по «Плазменным системам» Борис Близнюков. Он инвестировал в Apis Cor еще около $1 млн и получил долю в 50% (позднее сократилась до 30%). Деньги Чен-Юн-Тай потратил на переезд в Москву: «Требовалось больше инженеров, а в Иркутске их найти было сложно». В столице Никита нарастил команду до 20 человек и доработал принтер.

Медийный пилот

В начале 2017 года предприниматель решился на пилотный проект — печать дома площадью 38 кв. м на территории Ступинского завода ячеистого бетона в Подмосковье, где Apis Cor снимала производственное помещение. В феврале на площадке растянули белый тент, под которым поддерживалась плюсовая температура для бетонной смеси. Печать на 3D-принтере заняла ровно сутки машинного времени, но весь процесс вместе с ручной внешней и внутренней отделкой занял почти месяц. «Работа затянулась из-за того, что внизу шатра была минусовая температура, а сверху – плюс десять. Бетон попросту не застывал», — поясняет Чен-Юн-Тай. На проект партнеры потратили около 600 000 рублей. Дом спустя некоторое время, правда, пришлось разрушить: «Мы ни с кем не согласовывали строительство и сразу понимали, что это будет тест — отпечатаем, посмотрим, как все работает, сфотографируем и снесем». Пилот, несмотря на короткий срок жизни, принес Apis Cor медийную известность. О проекте написало множество российских СМИ и даже американская The Washington Post и британская The Sun . К компании присоединился еще один партнер — приятель Чен-Юн-Тая Михаил Афонин (получил долю в 10%).

Читать еще:  Беседки с кухней с печью

Из Ступино в Бостон

Афонин рассказал о стартапе знакомым инвесторам и помог привлечь внимание фонда Rusnano Sistema Sicar, учрежденного АФК «Система» и «Роснано». В сентябре 2017-го фонд инвестировал в Apis Cor $3 млн. Но спустя 2-3 месяца Чен-Юн-Тай закрыл компанию в России и перевез ее в США. «В планах инвестора было развивать Apis Cor в России — печатать здания на Дальнем Востоке через тендеры. Но я в тендерную историю лезть не хотел — меня больше привлекал выход на Запад. Мы разошлись в дальнейшем видении развития, поэтому я и уехал», — говорит Никита. Rusnano Sistema Sicar, по его словам, недоинвестировала часть обещанной суммы и предпочла остаться кредитором (без доли в компании). «Сделка не предполагала двух траншей, — заверяет представитель Rusnano Sistema Sicar. — Мы предоставили компании инвестиции на развитие бизнеса, плюс к этому был опцион. Фонд не воспользовался опционом на дальнейшие инвестиции в компанию в связи с тем, что разошелся с основателями в видении дальнейшего развития». Афонин и Близнюков, по словам Чен-Юн-Тая, после закрытия компании в России вышли из операционной деятельности. Предприниматель планирует выкупить их доли после погашения займа Rusnano Sistema Sicar.

Проект на миллион

Весной 2017 года — за несколько месяцев до переезда в США — Чен-Юн-Тай получил письмо из дубайского муниципалитета. К осени он успел подписать с ведомством первый для Apis Cor коммерческий контракт на поставку оборудования, команды, разработку материала для печати и возведение стен двухэтажного объекта площадью 640 кв. м. За все остальное — фундамент, перекрытия, армирование, отделку, изоляцию и коммуникации — отвечал местный генподрядчик ECC. Сумму контракта предприниматель не раскрывает, но уточняет, что речь идет о сотнях тысячах долларов. Василий Киселев, основатель магазина 3D-товаров Top 3D Shop, полагает, что проект мог стоить $1 млн «по поверхностной оценке». По словам основателя «Спецавиа» Александра Маслова, двухэтажный дом площадью 100 кв. м его компания напечатала бы за 1 млн рублей. «Но площадь у Никиты гораздо больше и стоимость материалов в Дубае своя», — добавляет предприниматель.

Стройка с вау-эффектом

К моменту заключения контракта с Apis Cor в Дубае только открылся одноэтажный «Офис будущего» — штаб-квартира Dubai Future Foundation площадью 250 кв. м, панели для которого напечатала на 3D-принтере китайская WinSun. «На этот раз выбрали нас, потому что только наше оборудование способно печатать стены здания целиком и на месте. Другие компании печатают только отдельные части на заводе, а потом везут их на площадку и собирают. Это не производит вау-эффекта — от логистики ведь при такой печати никуда не деться», — поясняет Чен-Юн-Тай.

Расчеты из Москвы

Принтер в Дубай основатель Apis Cor отправил прямо из России еще до переезда. Проект стартовал в августе 2018-го и закончился в июле 2019-го. За год Чен-Юн-Тай провел в Дубае всего 3-4 месяца: основную часть времени заняла дистанционная подготовка к строительству. Сначала муниципалитет прислал Apis Cor общий архитектурный вид будущего здания и попросил произвести структурные расчеты, учитывающие сейсмостойкость и вертикальные нагрузки. Они были необходимы для того, чтобы определить вид фундамента, а также количество и расположение железобетонных колонн. За расчетами предприниматель обратился к специалистам Московского государственного строительного университета (МГСУ), который консультировал Apis Cor со времен ступинского проекта. Чен-Юн-Тай отправил МГСУ местные строительные коды и требования, а через два месяца получил расчеты: где и сколько в здании должно быть колонн, какого они должны быть размера. «Расчеты нам сделали бесплатно, это хороший проект для пиара», — говорит предприниматель. Проректор НИУ МГСУ Андрей Пустовгар подтвердил, что университет работал с Apis Cor. «Мы также разрабатывали материал для печати, подбирали составы на основе дубайских материалов, осуществляли техническую поддержку при взаимодействии с контролирующими органами в Дубае. Расчеты действительно сделали бесплатно, все остальное — за плату», — говорит Пустовгар. Сумму контракта с Apis Cor проректор не назвал.

Стены из компьютера

Чен-Юн-Тай вместе с командой из четырех человек, нанятых для заграничного проекта в Москве, спроектировал стены в программе AutoCad. Затем конвертировал файл в управляющий код для принтера, чтобы тот повторил нарисованную схему бетонными чернилами. Еще несколько месяцев команда адаптировала строительный материал к постоянно меняющейся в Дубае влажности и тестировала процесс заливки. Прежде чем закончить проект, пришлось напечатать и разрушить две тестовые миниатюры (2 на 2 метра) наружных и внутренних углов и закруглений здания. «Для меня это было одним огромным исследованием, потому что никто не делал такое ранее», — признается предприниматель.

Дом из книги Гиннесса

Дом в Дубае стал первой в мире постройкой, напечатанной прямо на месте строительства на 3D-принтере, уверяет Чен-Юн-Тай. За это проект вошел в книгу рекордов Гиннесса (формально рекорд будет зафиксирован по итогам 2019 года — прим. Forbes ), сообщил изданию The National представитель муниципалитета. «Это первый двухэтажный дом такого размера, построенный прямо на фундаменте, — соглашается основатель «Спецавиа» Александр Маслов. — Но наш портальный принтер напечатал такой двухэтажный дом в Екатеринбурге еще в 2016 году». Целое здание на 3D-принтере схожей с Apis Cor конструкции сейчас печатает французская компания Constructions-3D, добавляет Василий Киселев из Top 3D Shop.

Американские мечты

Финансовые затраты Apis Cor на строительство дома в Дубае Никита не раскрывает, но признается, что прибыль на проекте получить не удалось. Зато к компании пришли новые заказчики – американские некоммерческие организации по развитию фонда доступного жилья Housing Trust Fund of Santa Clara County и Immokalee Fair Housing Alliance, а также киностудия Orwo из Луизианы. Со всеми клиентами предприниматель, по его словам, договорился о печати тестовых домов. В случае если Apis Cor удастся договориться с новыми заказчиками, годовой оборот проекта составит $35 млн, делится планами Чен-Юн-Тай.

Строим дом с помощью 3D-принтера: обзор компаний и перспективы

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Сегодня мы отдадим дань наиболее известным именам в области аддитивных строительных технологий и попытаемся разобраться что же такое строительная 3D-печать, как она применяется, и чего стоит ожидать в будущем.

Одним из основателей современных технологий строительной 3D-печати считается профессор Берох Хошневис. Уроженец Ирана, Берох переехал в США и в настоящее время входит в деканат Университета Южной Калифорнии (USC), а также тесно сотрудничает с NASA. Профессору Кошневису принадлежит авторство технологии Contour Crafting, так или иначе послужившей основой для альтернативных разработок: строительная смесь наносится с помощью экструдера, установленного на подвижной портальной конструкции.

Один из наиболее необычных вариантов строительной 3D-печати, разработанный итальянским инженером Энрико Дини. В отличие от конкурентных установок, 3D-принтер D-Shape не использует позиционируемый по трем осям экструдер, а полагается на целый массив из 300 сопел, закрепленный на подвижной платформе.

«StroyBot » Андрея Руденко

Андрей Руденко по праву занимает место одного из первопроходцев строительной 3D-печати. Талантливый инженер, переехавший в Миннесоту, впервые привлек внимание проектом миниатюрного сказочного замка, изготовленного с помощью 3D-принтера собственной конструкции под названием «СтройБот».

Компании «Спецавиа» повезло на российском рынке в значительно большей степени. Уже несколько лет ярославское предприятие, изначально специализировавшееся на производстве ЧПУ-станков для металлообрабатывающей отрасли, конструирует строительные 3D-принтеры. На сегодняшний день ассортимент компании состоит из как минимум семи вариантов разных размеров.

Есть у Спецавиа и интересный, многообещающий конкурент в лице иркутской компании Apis Cor. Если 3D-принтеры Спецавиа, как и большинства конкурентов, используют портальную схему, то разработка Apis Cor основана на использовании телескопического манипулятора на поворотной платформе. Другими словами, принтер возводит стены вокруг себя, а по завершении строительства переносится на другое место с помощью крана. В дизайне изначально предусмотрена высокая мобильность: компактная установка весом в шесть тонн легко умещается в грузовик.

Читать еще:  Печь для парилки из кирпича

И наконец, самая известное отраслевое предприятие – китайская компания WinSun. В 2014 году шанхайское предприятие прославилось на весь мир возведением десяти 3D-печатных зданий всего за одни сутки. На деле все оказалось немого скромнее: небольшие «коробочки» были напечатаны блок за блоком в цехе, а затем собраны на строительной площадки без арматуры или коммуникаций, но с остеклением. Тем не менее, начало было положено. Менее чем через год китайские строители отличились уже самым масштабным проектом на текущий день, а точнее сразу двумя – 3D-печатной пятиэтажкой и симпатичным особняком площадью 1100 кв. метров.

Перспективы строительной 3D-печати

Так каким потенциалом обладают строительные аддитивные технологии? Необходимо понимать, что это не панацея, не замена традиционным строительным технологиям, а полезное дополнение. Практическая польза от строительной 3D-печати пока что сводится к изготовлению различных декоративных элементов и несъемной опалубки сложных форм: если архитектурные проекты WinSun не отличаются особой оригинальностью, то демонстрационная постройка Apis Cor в Ступино, спиральные колонны Руденко и 3D-печатные церковные купола Спецавиа наглядно демонстрируют свободу дизайна.

Руководитель проекта 3Dtoday Сергей Пушкин и генеральный директор девелоперской компании Capital Group Михаил Хвесько обсудили настоящее и будущее строительных технологий 3D-печати в программе «Новая Экономика» с Кириллом Токаревым на телеканале РБК.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Печать домов на 3D принтере

Сегодня сложно сказать, кто первым додумался попробовать напечатать на 3D принтере жилой дом, но уже сейчас понятно, что в недалеком будущем технология трехмерной печати станет неотъемлемой частью строительного дела.

В начале двухтысячных годов сразу несколько независимых друг от друга групп ученых начали исследования в области применения технологии 3D печати в строительстве.

Инженеры из Китая, США, Великобритании и Нидерландов усердно трудились, не покладая рук. Вполне возможно, что через пару лет каждый желающий сможет купить 3d принтер для строительства домов на розничном рынке. Пока это всего лишь догадки.

Давайте остановимся подробнее на уже достигнутых результатах.

Дом на 3d принтере – миф или реальность?

Группе инженеров британского Университета Лафборо, работающих под руководством доктора Сунгву Лима, удалось создать уникальный цементный состав, позволяющий печатать изделия любых форм: выпуклые, краеугольные, изогнутые, кубические.

Исследователи отказались от применения технологии лазерного спекания и цифровой обработки светом. Вместо этого они вернулись к истокам 3D печати в лице несколько видоизмененной технологии послойного наплавления.

Усовершенствованная цементная формула укладывается методом экструдирования, что позволяет значительно упростить строительные работы, так как исключается необходимость в опалубке. Готовые бетонные фигуры легко поддаются корректировке и отделочным работам.

Эксперименты британских инженеров не прошли бесследно. Их идея вызвала живой интерес ученых из Южно-Калифорнийского университета. Они предложили использовать огромные машины для 3D-печати непосредственно на строительных площадках.

На данный момент в патентное бюро США был направлен проект под названием Contour Crafting, на основе которого планируется собрать огромный принтер, который сможет печатать дома в сборе: не только несущие стены, но и проводку вместе с сантехникой.

Компании, опередившие время

В шанхайской компании Shanghai WinSun Decoration Design Engineering Co не стали дожидаться, пока американские конструкторы соберут футуристическую машину. Вместо этого предприимчивые инженеры собрали собственный 3D-принтер WinSun, поразивший мировую общественность в первую очередь своими размерами.

Аппарат 150 метров длиной и 10 метров шириной способен всего за несколько часов напечатать здание высотой до 6 метров. 3d строительный принтер WinSun в качестве «чернил» использует цемент, усиленный стекловолокном.

Компания уже применила свое изобретение на практике. Пока речь идет про недорогое, несложное одноэтажное жилье, однако в Shanghai WinSun переполнены энтузиазмом. Тестовые образцы обошлись предприятию на 50% дешевле, чем при использовании классических методов строительства.

Справедливости ради, стоит заметить, что опытные образцы домов, несущие стены которых напечатаны с помощью принтера, появились не только в Шанхае. В США активно развивается частный проект по строительству жилых конструкций. Руководит ним молодой и амбиционный инженер Андрей Руденко.

В отличие от остальных, Андрей планирует создать принтер, который сможет печатать дома не только на подготовленной строительной площадке, но и на холмистой местности. Автор проекта уже добился значительных результатов в своих начинаниях, о чем свидетельствует данное видео:

Пока работа над основным проектом находится в самом разгаре, Руденко решил продемонстрировать общественности, на что способен принтер, собранный по его технологии.

В результате в Миннесоте появился небольшой импровизированный замок, доказывающий, что идеи Андрея имеют право на реализацию:

Дом, напечатанный на 3d принтере по доступной цене

Словенская компания BetAbram занялась серийным производством строительных принтеров. На данный момент модельный ряд продукции словенского производителя ограничен тремя моделям – P1, P2 и P3.

Стоимость бюджетной модели составит «всего» 12000 евро, в то время как флагманы линейки будут продаваться по цене от 20000 евро. Учитывая, что аппарат может печатать несущие конструкции, его стоимость полностью себя оправдывает. Но что более важно, окупает себя с лихвой.

В компании утверждают, что принтер BetAbram P1 способен напечатать бетонное здание без опалубки объемом 144 квадратных метра. Примечательно, что высота аппарата составляет чуть больше двух метров.

Специальная платформа, водруженная на регулируемые по высоте рельсы, оперативно поднимает экструдер по оси Z, в то время как размеры осей X и Y ограничены (например, для принтера P3 16 х 9 метров).

А как же насчет внутренних стен? Все, описанные выше технологии и изобретения ориентированы на строительство внешних конструкций. Но на рынке трехмерной печати нашлись компании, которые всерьез задумались над обустройством жилого пространства изнутри.

К примеру, Emerging Objects изобрели соляной полимер для печати межкомнатных перегородок, изящно зондирующих помещение. Соединив воедино строительный клей и соль, добытую в пруду Редвуд-сити, изобретатели получили недорогой, легкий, водостойкий, полупрозрачный материал.

Первым проектом Emerging Objects стал 3D-печатный дом под кодовым названием 1.0. Стены в комнатах целиком и полностью печатаются из новоизобретенного материала Saltygloo. В результате получается очень красивый, изящный и достаточно прочный дом, который станет украшением любой курортной зоны.

Рональд Раэль решил не останавливаться на достигнутом. Недавно функционер, возглавляющий Emerging Objects, сообщил, что планирует возвести дом из современных 3D-печатных материалов.

Внутренние стены, как уже говорилось, будут сделаны из Saltygloo, а наружные напечатают из Picoroco – запатентованных чернил, являющих собой цементный полимер. Стоит отметить, что все строительные элементы печатаются на промышленном оборудовании.

3d принтер и строительство домов, как взаимодополняющие элементы.

В Нидерландах решили пойти немного другим путем. Исследователи, представляющие лабораторию Sabin Design при Корнельском университете, решили, что современная промышленность не готова к печати домов целиком. Вместо этого они сосредоточили свои усилия на печати керамических кирпичей.

Ученые решили обойти традиционные трудоемкие методы строительных работ, заменив шлакоблоки, цементный раствор и физический труд с помощью изделия под названием PolyBricks.

Специалисты из Sabin Design решили отказаться от традиционных клеящих составов. Кирпичи Polybrick создавались с учетом классических столярных технологий, применяющихся строителями для скрепления между собой деревянных изделий. Другими словами, кирпичные блоки проектируются таким образом, чтобы сила тяжести соединяла между собой все детали конструкции.

Для изготовления несущих блоков использовался современный порошковый 3D-принтер ZCorp 510, который полностью оправдал свою функциональность и продемонстрировал высокое качество печати.

В итоге

Армия – двигатель современного прогресса. По крайней мере, так считают многие уважаемые ученые. Как известно, большинство уникальных технологий, которые появились в нашей жизни, были подарены «гражданским» предприятиями оборонной промышленности.

3D строительство – это тот редкий случай, когда предприятия оборонной промышленности заинтересовались исконно гражданскими разработками для военных целей.

ВМС США всерьез заинтересовались методами печати бетоном. Национальный научный фонд США при поддержке оборонных ведомств решили финансировать разработки компании Contour Crafting.

Это означает лишь одно – 3D печать в строительстве определенно нашла свое место и вполне возможно, очень скоро, строительство станет частью технологии трехмерной печати, а не наоборот!

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector