Напечатанное будущее: как 3D-печать меняет строительство

Предыстория

Первый дом, напечатанный в 3D Первый такой дом в городе Ступино / Источник: fi.pinterest.com

Хотя строительная 3D-печать и кажется технологией будущего, её корни уходят далеко в прошлое. Ещё в конце 1930-х годов Уильям Уршель создал машину, которая могла формовать стены из затвердевающего материала. Несмотря на важность этого открытия, в то время по достоинству его не оценили, отдавая предпочтение совсем другом технологиям.

В 1980-х и 90-х годах японские компании Shimizu и Hitachi пошли дальше, разрабатывая автоматизированные методы строительства целых зданий, используя скользящую опалубку и роботов для сборки. Эти системы с управлением на расстоянии делали кладку кирпича, отделку и даже выравнивание лазером проще и точнее.

Японский стартап Serendix осуществляет услугу по строительству дома за двое суток. На изображении один из примеров / Источник: archdaily.com

Настоящий прорыв наметился в начале 2000-х. В 2003 году Руперт Соар в Университете Лафборо (Великобритания) начал изучать, как можно адаптировать существующие технологии 3D-печати для строительства. В 2005 году итальянец Энрико Дини запатентовал D-Shape – технологию, позволяющую печатать крупные объекты с помощью порошкового нанесения.

2014 год стал поворотным. Шанхайская компания WinSun заявила о строительстве десяти напечатанных домов всего за сутки. Каждый дом был площадью 200 квадратных метров и стоил совсем недорого - около 4800 долларов. Быстро строить дома получалось благодаря специальному раствору, который быстро застывал. Он состоял из цемента и отходов горного производства.
3D-технологии продолжают развиваться и сейчас. В частности – в России. Например, уже мы можем увидеть двухэтажные дома, напечатанные с помощью принтеров.

Каким образом печатают дома?

Процесс создания дома с помощью 3D-принтера / Источник: specavia.pro

Строительные принтеры используют разные материалы, но чаще всего – бетон. Еще применяют серу, известняк, золу, песок, отходы от добычи меди и даже глину.

Как это происходит? Все просто:

1. Сначала создают проект будущего дома на компьютере. Важно продумать все детали и учесть пожелания тех, кто будет в нем жить.
2. Потом на стройку привозят принтер и ставят его на фундамент.
3. Запускают специальную программу, и принтер начинает выдавливать материал слой за слоем, как будто рисует дом в воздухе.
4. Когда стены и крыша готовы, их заполняют по заранее подготовленному плану.

Закулисье строительства / Источник: mirbetona.info

Каждый слой материала ложится на предыдущий, и со временем нижние слои становятся все прочнее и могут выдерживать больший вес.

Чтобы дом был еще крепче, его укрепляют арматурой, как горизонтальными, так и вертикальными прутьями.

Теперь, когда нам более-менее понятен процесс строительства, давайте обсудим положительные и отрицательные стороны вопроса.

Плюсы и минусы

Дом, построенный 3d-принтером / Источник: co.pinterest.com

Начнем с хорошего:

1. С помощью принтеров увеличивается скорость работы. Например, в Подмосковье напечатали дом за сутки. Конечно, потом еще нужно было поставить окна и двери… и все же это впечатляет.
2. Строительство домов становится дешевле. Не нужно много рабочих, и материалов уходит меньше. В Дубае напечатали офис за 140 тысяч долларов, и на стройке было всего 19 человек.
3. Можно напечатать что угодно. 3D-принтер может построить дом любой формы, какой только захотите. Можно не ограничиваться обычными проектами и экспериментировать с дизайном.
4. Все будет сделано точно по проекту. Принтер не устает, не ошибается и не пытается сэкономить. Поэтому качество строительства всегда будет высоким.
5. Материалы доступные и экологичные. При строительстве выделяется меньше вредных веществ, и ресурсы планеты экономятся. Это современный и бережный способ строительства.

Еще немного 3D-закулисья / Источник: vektorus.ru

Но, как и у любой технологии, у 3D-печати домов есть и свои минусы. Пройдемся и по ним:

1. Нельзя напечатать огромный дом сразу. Принтер должен быть просто гигантским, а это дорого и неудобно. Да, в Китае напечатали пятиэтажку, но не целиком, а из отдельных частей.
2. Дом нужно еще доделать. Принтер печатает только стены. Потом нужно утеплять, ставить окна и двери, делать крышу. И фундамент тоже нужно делать заранее. Полностью напечатать дом пока нельзя.
3. Принтер не любит холод. Он может работать даже в мороз, но сам раствор, из которого печатают дом, замерзает. Поэтому печатать лучше всего, когда на улице тепло. Зимой в Подмосковье пришлось строить специальное укрытие, чтобы дом не замерз. Хотя, это проблема любой стройки с бетоном.

А что думаете об этой технологии вы? Хотели бы жить в напечатанном доме? Пишите свое мнение в комментариях. А я, тем временем, порекомендую вам интересный материал о «пепельной хижине», напечатанной на 3D-принтере.