Первые в мире дома со стальным экзоскелетом, созданные с использованием технологии 3D-печати

На острове Сардиния началось строительство деревни, модульные дома которой напечатают на особенном 3D-принтере (Exosteel). | Фото: mymodernmet.com.

Коммуна Орани, что на острове Сардиния (Италия), может похвастаться не только восхитительной природой, но и тем, что здесь был организован Nivola Museum – музей, посвященный творчеству художника-модерниста и скульптора-монументалиста Костантино Ниволы (Costantino Nivola). Отличительной чертой экспозиции стало то, что в музее представлены не только работы легендарного творца, но и современные выставки произведений, ориентированные на взаимоотношение между искусством, архитектурой и ландшафтом.

Модульные дома, которые напечатают с помощью технологии 3D-печати (Exosteel).

Специалисты MASK Architects не зря выбрали это место для представления своей новой разработки – 3D-печатной стальной конструкции модульных домов, созданных с помощью инновационных технологий. Первые в своем роде 3D-печатные стальные экзоскелеты (каркасы) домов, адаптированные под организацию полноценного жилья, неразрывно связаны с культовой индивидуальностью работ самого Ниволы, который всегда тесно сотрудничал с архитекторами, помогая создавать удивительные проекты.

Экспозиция музея творчества Costantino Nivola и его скульптура «Мать», формами которой вдохновлялись разработчики модульного дома Exosteel (Орани, Италия).

Интересный факт: Инновационная разработка компании MASK Architects под названием Exosteel представлена в рамках более крупного проекта Madre Natura («Матушка природа»), направленный на то, чтобы сохранить и защитить наследие Костантино Ниволы, который родился в коммуне Орани. Для архитекторов было важно, чтобы уникальная концепция ссылалась на его работы не только эстетически, но и отдавала дань уважения его наследию, интегрируя современные методы и новейшие технологии в дизайн, сохраняя при этом связь с природой.

Дома-бабочки Exosteel расставлены в шахматном порядке, чтобы обеспечить максимальный обзор. | Фото: surfacesreporter.com.

Следуя намеченным принципам, специалисты компании разместили модули-бабочки на склоне горы, примыкающей к музею Ниволы. При этом модульные домики разбросаны в шахматном порядке, чтобы обеспечить свободный доступ к каждому строению и прекрасными видами из окон. Смелым шагом в установке домиков, которых должно быть не менее 14, стало отсутствие главных архитектурных элементов –внутренних лестниц. В это сложно поверить, но в модуле новой формации нет лестниц внутри разноуровневых помещений. Пока только посетителям (впоследствии и жильцам) рекомендуется использовать естественный рельеф холма для доступа на разные этажи, хотя, если склон очень крутой, то к главному входу может быть пристроена лесенка.

Также разработчики предусматривают гибкость объема структур и их свободную планировку, что позволит расширить круг их использования и месторасположение.

На каждом модуле Exosteel имеется энергетическая башня, которая позволит организовать автономное жилище. | Фото: mymodernmet.com.

Взять, примеру, Сардинию, которая славится сильными ветрами, для этой местности модули спроектированы и собраны таким образом, чтобы пропускать ветер, а не противостоять ему. При этом в каждом из них есть пустоты, позволяющие направлять ветер на ветряные турбины, расположенные на вершине здания. Так называемая энергетическая башня, разработана для того, чтобы «улавливать» энергию солнца и ветра, а затем с помощью дополнительных систем и соответствующего оборудования преобразовывать и накапливать электричество.

Вырабатываемого электричества хватит и на бытовые нужды каждой семьи, и на освещение общественных площадей (Exosteel). | Фото: surfacesreporter.com.

Конструкционная особенность: Энергетическая башня покрыта гибкими солнечными панелями, а ее вершина с помощью ветра может вращаться на 360 градусов, генерируя дополнительный поток энергии. Внедрение комбинированных преобразователей возобновляемой энергии позволит обеспечивать электричеством не только себя, но и соседей или даже населенный пункт, ведь проект задуман как самодостаточная деревушка, которая существует в гармонии с природой.

«Разрывы» необычной формы образуют окна, террасы и входные двери модульных домов Exosteel. | Фото: worldarchitecture.org.

Стальная конструкция модульного дома создается с помощью технологии 3D-печатания, что позволяет подгонять каждую деталь органической формы с точностью до миллиметра. Основным материалом для фасадной обшивки являются композитные светло-серые панели на основе effix, которые обеспечивают и максимальную тепло- звукоизоляцию внутреннего пространства, и сочетают в себе эстетику белого камня. Внешняя оболочка строения имеет аморфную форму, которую «разрывают» окна, двери и террасы, выходящие на разные его стороны, чтобы обеспечить внутреннее пространство постоянным притоком дневного света и организовать естественное вентилирование воздуха.

Роботизированная рука KUKA создает стальную деталь по заданным параметрам.

Справка: Для 3D-печати использовалось промышленное роботизированное оборудование KUKA robot arm, разработанное голландской компанией MX3D. Корпус, конструкционные детали колонн, несущих балок и опорных элементов создаются с помощью лазерного инструмента оснащенного роботизированной рукой KUKA со встроенным программным обеспечением WAAM, которая использует для печати специально разработанный стальной порошок.

Одна треть конструкции модульного дома Exosteel заглублена в землю. | Фото: worldarchitecture.org.

Конструкция модуля представляет собой полую центральную колонну, которая на одну треть ее длины заглубляется в землю, остальная же часть возвышается над ней. От центра отходят ответвления органической формы, поддерживающие все 3 этажа, при этом каждый уровень по периметру дополнительно закрепляется на жесткой раме, которая является опорой для панелей фасада и основой для организации перегородок внутри помещений. Учитывая продуманность конструкции можно не волноваться о прочности необычного домика, который хоть и имеет ограниченную точку опоры, но за счет углубления в землю, фиксации в местах соприкосновения со склоном на разном уровне (где обустроены входы) и использования высокопрочного сплава, может выдержать и ураганы, и землетрясения.

План первого этажа и всех уровней модульного дома Exosteel. | Фото: surfacesreporter.com.

Каждый из 14 модулей был разработан в соответствии с предназначением. Единственное, что имеется в каждой структуре, так это обустройство цокольного этажа, который предназначается для размещения технического оборудования: накопителей и аккумуляторов для обеспечения энергетических систем самого дома, распределительных станций для окрестностей, емкостей для хранения и очистки воды, а также канализационной системы очистки стоков и отходов жизнедеятельности. На вершине башни размещена интеллектуальная система управления «умными» функциями, а также противопожарные устройства, фиксирующие не только состояние в жилых помещениях, но и в округе. В случае опасности автоматически срабатывают не только датчики тушения огня, но и происходит оповещение всех жителей населенного пункта об опасности.

Варианты обустройства второго уровня в качестве жилого пространства для семьи или как общественную зону отдыха (Exosteel).

В остальных же случаях, к обустройству внутреннего пространства подходят в зависимости от использования модуля. Если отдельный объем предназначен для проживания семьи, то часть этажа, которая находится сразу над землей, используется для организации кухонной зоны, спальни или рабочего кабинета, небольшой ванны с туалетом и кладовой. На следующем этаже, который находится на высоте 3,5 метра, имеется открытая площадка с превосходным видом на живописные окрестности. По желанию клиентов на этом уровне обустраивается просторная гостиная, площадь которой может уменьшаться в соответствии с надобностью обустройства спальных комнат (1 или 2), также предусмотрена большая ванная и санузел. Третий этаж является панорамным, поэтому на нем есть смотровая площадка с зоной отдыха.

Некоторые модули могут быть соединены для создания социальных зон взаимодействия (Exosteel). | Фото: worldarchitecture.org.

В корпус модульного дома Exosteel встроена ленточная подсветка, которая становится дополнительным украшением и позволяет освещать окрестности.

По сведениям авторов Novate.ru, третий этаж неординарного домика может быть соединен на этом же уровне с другими модулями для создания общей социальной зоны, что очень удобно, если «бабочки» планируют использовать в качестве эко-отеля. Прелесть этой разработки состоит в том, что несколько модулей можно распределять в соответствии не только с ландшафтом, но и функциональностью, образовывая кластеры вокруг одного домика, который может выполнять функции общих зон пользования: лаунж-зоны, тренажерного зала, ресторана и сауны/СПА, например. Это поспособствует социальному взаимодействию людей, обитающих в населенном пункте или отдыхающих в эко-отеле постояльцев, и избавит от необходимости строить несколько заведений. Прогнозируют, что неординарные лесные хижины, похожие на гигантских бабочек, очень быстро станут трендом в эко-строительстве, хотя не исключено, что они так и останутся эксклюзивным шедевром дизайнерского ремесла.

В темное время суток деревня превращается в сверкающий яркими огнями арт-объект (Exosteel). | Фото: worldarchitecture.org.

Еще одни плюсом строительства такого рода домиков является внешняя подсветка, которая обеспечивает освещение окрестностей, выступая в роли маяка (если находится высоко в горах или на скалистом берегу моря). Поскольку необычная деревня вскоре украсит территорию музея, то наружное освещение может обеспечивать развлекательные мероприятия или выставки под открытым небом светом, который сами модули и вырабатывают. Благодаря энергетической независимости модулей Exosteel они вскоре могут стать незаменимыми помощниками для организации различных фестивалей на лоне природы. При этом не обязательно будет строить целую деревню, достаточно установить пару тройку оригинальных «бабочек», которые и обеспечат электричеством весь лагерь, а организаторов мероприятия еще и крышей над головой или точками общественного питания.

Если хотите узнать, что за странный пистолет был у героя Шварценеггера в «Красной жаре», загляните на наш канал:



3D-печать с использованием специальных смесей быстрозастывающего бетона уже давно не является чем-то новым или диковинным, тем не менее встречаются проекты, которые могут и удивить. Взять, к примеру, лесной домик в канадском лесу, в расчетах которого использовались элементы числовой последовательности Фибоначчи.