Топ-10 инноваций в 3D-печати в строительстве

Эти технологии могут применяться в самых разных проектах, от базового жилья до экстравагантных дизайнерских домов. 3D-печать способна резко сократить стоимость жилья и ускорить строительство – инновации, в целом, улучшат качество жизни многих людей. Ниже – список из десяти лучших инноваций, связанных с 3D-печатью в сфере строительства.

1. Напечатанная вилла

Вилла площадью 400 м2 была создана прямо на стройплощадке в Пекине за 45 дней компанией Hushang Tengda. Здание было построено с помощью печатной головки 3D-принтера, закрепленного на механическом манипуляторе. Толщина стен – 250 мм, так что вилла способна выдержать землятресение в 8 баллов по шкале Рихтера. Кроме того, благодаря 3D-печати удалось с легкостью создать причудливые башни, на возведение которых у строителей ушло бы достаточно много времени. Сообщается, что строительство виллы традиционными методами заняло бы три месяца, поэтому 3D-печать позволила сократить издержки на рабочую силу и материал.

Вилла стала одним из первых проектов, когда здание было возведено с помощью 3D-печати прямо на стройплощадке как функциональный дом, а не просто демонстрация. Вилла в Пекине действительно может оказаться зданием, которое изменит будущее.

2. Minibuilders

Minibuilders – это совершенно новая концепция, разработанная командой из Каталонского института продвинутых технологий в архитектуре. Технология подразумевает использование множества небольших устройств размером с персональный 3D-принтер – самый большой из них всего 42 см. Тем не менее, вместе эти машины способны строить небоскребы – одни выкладывают фундамент, другие возводят стены. Устройства легко перевозить, и строительные компании могут использовать столько 3D-принтеров, сколько требуется для проекта. Машины Minibuilders могут даже зависнуть «вниз головой» при создании потолка. Разумеется, в отличие от рабочих, они строят круглые сутки.

Это существенный прорыв, который позволяет решить проблемы с точки зрения логистики, связанные с установкой огромного 3D-принтера на стройплощадке. Таким образом, Minibuilders способны работать в любом месте, включая отдаленные районы без инфраструктуры и города с плотной застройкой. Для строительной индустрии это может стать идеальным гибким решением.

3. 3D-печать из почвы

Еще один потенциально революционный проект из Каталонского института продвинутых технологий в архитектуре. Исследователям удалось разработать способ извлечь почву на строительной площадке, добавить к ней несколько других веществ и превратить ее в строительный материал, в три раза прочнее промышленной глины. В сочетании с устройствами Minibuilders эту технологию можно применять в беднейших районах мира для строительства школ, жилых домов и даже больниц непосредственно из земли. В перспективе эту разработку можно применить даже при колонизации других планет.

4. Landscape House

Landscape House, «живописный дом» – это проект, возведенный в ходе выставки в Амстердаме, но пока в уменьшенном масштабе. Это элегантный дом, где дизайн и форма напоминают о ленте Мебиуса, без начала и конца – здание выглядит, как один длинный коридор. Удивительный проект был осуществлен с помощью одного механического манипулятора, закрепленного на мобильной платформе.

Перфоначально архитектор Ян-Яп Рюйсенарс не планировал использовать 3D-печать, однако впоследствии он понял, что это наиболее простой и целесообразный, с точки зрения издержек, способ, с учетом особенностей проекта. Именно 3D-печать помогла воплотить модель в реальность.

5. Жилье для чрезвычайных ситуаций

В случае чрезвычайной ситуации тысячи людей могут остаться без крова – в Нантском университете разработали систему INNOprint, позволяющую за 30 минут построить базовое жилье в районах природных катаклизмов. Базовые убежища должны как можно быстрее защитить людей в пострадавших районах от холода, воды и других неприятных природных явлений. Жилье изготавливается из полиуретана с помощью механического манипулятоора, оснащенного печатной головкой.

Устройство, скорее всего, будет пользоваться огромным спросом со стороны благотворительных организаций, помогающих жертвам катастроф по всему миру. Кроме того, с помощью INNOprint можно создать дешевое жилье в малообеспеченных районах.

6. Материалы из вредных выбросов

Инновационная концепция CO2NCRETE все еще находится на стадии испытаний, но она показывает, что изобретениям нет предела. Идея технологии – превращение выбросов электростанций в строительный материал для 3D-печати для замены цемента. Замена цемента и переработка вредных выбросов окажут двойной положительный эффект на экологическую ситуацию.

7. Мост

3D-печать в строительстве – это не только здания, но и другие конструкции. С прошлого года MX3D работает над проектом 3D-печати стального моста через один из каналов в Амстердаме. При строительстве будут использованы два робота. Инженеры на проекте должны убедиться, что он соответствует всем стандартам и структурным характеристикам – это непростая задача, но пока команда успешно с ней справляется. Сам 3D-принтер, работающий по технологии шестиосевой печати, может применяться и в других проектах. По своей сути, это модифицированный робот-сварщик, наподобие устройств, которые применяются в автостроении, но в этом случае он работает и в качестве экструдера.

Ожидается, что мост будет завершен и введен в эксплуатацию к 2017 году. После этого команда сможет применить полученный опыт в создании металлических конструкций в других строительных проектах.

8. Охлаждающий кирпич

Проект студии Emerging Object доказывает, что не обязательно строить с помощью 3D-печати целое здание, чтобы оказать значительное влияние на отрасль. Пористые кирпичи – это замена кондиционерам, связанным со значительными энергозатратами и отрицательным влиянием на окружающую среду. Если построить весь дом из этих пористых керамических кирпичей, или хотя бы возвести из них одну стену, конструкция будет впитывать воду – затем, когда воздух будет проходить через кирпичи, вода будет испаряться, охлаждая дом.

Идея может показаться примитивной, но авторы проекта убеждены, что она может помочь вернуться к старым традициям строительства, которые только совершенствуются с помощью 3D-печати.

9. Curve Appeal

Несмотря на то, что в центре внимания оказались бетонные и кирпичные дома, команда архитекторов из Чикаго намерена изменить сложившееся положение дел, представив впечатляющий дом из углеродного волокна и пластика. В здании нет ни одной прямой стены, отсюда и его название, Curve Appeal, «привлекательные изгибы». Дом будет построен из усиленного углеродным волокном пластика от Branch Technology, который достаточно хорошо подходит для 3D-печати.

Дом будет создан из панелей, которые сварят друг с другом на стройплощадке – таким образом, речь идет больше об инновациях с точки зрения материалов и дизайна, а не о методах производства. Дизайнеры вдохновлялись природными явлениями и клеточными структурами – дом действительно не похож на традиционные проекты.

После 3D-печати каркаса на него будет нанесена пена для изоляции и дополнительного усиления. Интересно будет посмотреть, как проект повлияет на отрасль в целом, и готовы ли люди отказаться от домов из бетона в пользу пластика.

10. Напечатанный на 3D-принтере трейлер

В январе на Международной строительной выставке в Лас-Вегасе компания Skidmore, Owings & Merrill (SOM) показала уникальный проект, который должен стать самой крупной в мире напечатанной на 3D-принтере конструкцией из полимеров. Ее длина составляет 11,5 метров, ширина – 3,6 метров, так что это можно назвать современным увеличенным трейлером.

Архитектурное бюро SOM совместно с Национальной лабораторией Oak Ridge при Министерстве энергетики собирается продемонстрировать новый подход к энергосбережению. Солнечные батареи на крыше заряжают аккумулятор, который обеспечивает энергией само строение и автомобиль. Таким образом, концепция позволяет установить дом где угодно, пользуясь дешевыми необработанными землями. Разумеется, ее могут применить как благотворительные организации, так и крупные коммерческие игроки. Кроме того, на основе этой системы можно создать медицинский пункт, школу или исследовательский пост.

Источник: http://3dprintingindustry.com