Ваш регион: Санкт-Петербург 03:08 Мск 08.12.2016
Информационно-аналитический сервис
строительного сообщества
Публикации
03.12.2014

3D-печать зданий - гонки за первенство

Сегодня, когда новейшие технологии развиваются необычайно быстро, и обыкновенный 3D-принтер используется даже студентами в дипломных проектах, все больше новостей о попытках приспособить эту очень удобную техническую новинку в строительстве поступает со всех уголков света. ЕСТП Блог не смог остаться в стороне, и решил рассказать о наиболее интересных проектах и разработках в этой сфере, ставящих своей целью не просто "напечатать" здания, но и максимально роботизировать этот процесс.

Швеция + Великобритания

На прошлой неделе из Швеции пришли новости о разработке, которая в будущем вполне может произвести настоящую революцию в строительной отрасли всего мира. Один из лидеров в производстве бетона - шведская компания Skanska - объявила о том, что ведет разработку коммерческого робота, который сможет производить 3D-печать бетоном. Проект реализуется совместно с фирмой Foster + Partners известного архитектора Нормана Фостера.

Предполагается, что управляемый посредством компьютерной программы робот будет последовательно печатать слои бетона, формируя таким образом твердые конструктивные элементы. Данная технология может привести к еще большему повышению эффективности строительства из бетона. Разработки продолжаются с 2007 года, система на данный момент находится на стадии второго прототипа. Команда Skanska совместно с Университетом Лафборо (Великобритания) надеется представить публике тестовый образец бетонного 3D-принтера через полтора года.

Представители Skanska уверены, что применение новой технологии позволит создавать бетонные элементы в разы быстрее, чем сейчас, а также добиться выполнения архитектурных задач, реализация которых сегодня вообще невозможна.

1699508ead8afdb47ccf951a55d5c3a6.jpg

И опять Китай

Однако из имеющейся на сегодняшний день информации не совсем ясно, чем разрабатываемое шведами устройство будет принципиально отличаться от китайского 3D-принтера компании WinSun Decoration Design Engineering, с помощью которого в апреле 2014 года за сутки было построено 10 одноэтажных тестовых домов.

С китайским изобретением все гораздо понятнее. Принтер был собран эксклюзивно под "печать" домов и имеет достаточно солидные размеры: 10 на 6,6 метров. По официальной информации у компании ушло 12 лет на разработку этой модели.

Дома, в соответствии с принципами создания быстровозводимого жилья, собираются на месте из предварительно изготовленных блоков, которые как раз и отпечатывает принтер. Для этого используется специальная смесь на основе цемента, но с применением строительного мусора и стекловолокна.

Заявленная стоимость строительства тестовых домов составила менее $5,000 за единицу.

Несмотря на то, что "отпечатанные" дома достаточно просты по своему внутреннему устройству, китайцы считают, что за их технологией будущее и строят грандиозные планы по развитию технологии вплоть до создания "печатных небоскребов".

9d3243a25838bb95956a36b63ea2c023.jpg

Голландский альянс

Еще одним игроком в гонке за первенство в сфере 3D-печати зданий являются голландцы. Компания Dus Architects совместно с Ultimaker ведет работу над аппаратом под названием KamerMaker (в переводе - "Производитель комнат"). Конструктивно устройство представляет собой 3D-принтер, но достаточно большой и мощный, чтобы производить элементы зданий вплоть до изделий, имеющих размеры 2 x 2 x 3,5 метра.

Для формирования строительных блоков используется смесь, в состав которой входит не бетон, а биопластик (смесь, состоящая на 75% из растительного масла и обладающая свойствами термоклея). Далее блоки используются как детали конструктора LEGO, чтобы собирать из них многоэтажные здания. Правда, затем блоки придется заполнять легким бетоном.

Пока голландцы воспринимают свое детище как своеобразную компьютерную игру, однако на сегодняшний день построен угол "пробного" дома, который возводится на берегу одного из каналов в Амстердаме. Угол достигает высоты в 3 м и весит порядка 180 кг. Но уже более двух тысяч любопытствующих жителей и гостей города пришли посмотреть на необычный эксперимент.

ad2ce92aa61ecc7e6e00fb6ffa7540bf.jpg

Альтернативный подход испанцев

Еще одну технологию, которая призвана облегчить 3D-печать зданий, анонсировали испанцы из Института продвинутой архитектуры Каталонии в Барселоне. Но они, в отличие от остальных, предлагают не единый массивный принтер с подпоркой, поддерживающей огромную печатающую головку, но нескольких мини-роботов (под названием "minibuilders"), которые смогут наносить слои бетона, перемещаясь вдоль стен.

Команда ученых планирует сконструировать целую линейку мини-роботов, которые смогут создавать конструкции, в разы превосходящие их собственные размеры. Такой подход снимает ограничение на размер "печатаемого" дома, налагаемый высотой подпорки, поддерживающей печатающую головку.

Роботы будут взбираться по вертикальным стенам, используя эффект вакуумных присосок, а затем перемещаться вдоль краев конструкции, зажав их специальными захватами (наподобие клешней). Их движения будут контролироваться компьютером при помощи специально разработанного программного обеспечения.

Для реализации идеи нужно несколько видов роботов. Первый - робот, который будет строить фундамент, перемещаясь по заданной траектории по кругу или как челнок - туда-обратно. Его задача - уложить первые 20 слоев бетона, составляющих основание здания. Предполагаемые габариты этого устройства - 370 мм высотой, 350 мм - шириной. Бетонная смесь к роботу подается через специальные трубы, соединяющие его с основным механизмом.

Далее в дело вступают те самые роботы с захватами, которые перемещаются вдоль стен. Их задача - уложить остальные слои конструкции. Предполагается, что они будут оснащены таким образом, чтобы при необходимости смогут напечатать даже стены с "изгибами". Подачу раствора всем роботам-строителям обеспечивает специальный робот-поставщик. Разработчики также надеются, что скорость затвердения смеси будет достаточно высокой, чтобы позволить роботам печатать даже потолки.

Технические детали конструкции роботов и видео с тестовыми образцами были опубликованы летом 2014 года. Отметим также, что эта же группа ученых во главе с Петром Новиковым имеет на своем счету еще несколько исследований в области технологий 3D-печати.

2460ecd04d650c7325ceccdd11214486.jpg

Русский след

Помимо Петра Новикова, который очевидно имеет русскоязычные корни, разработкой методов 3D-печати занимается и архитектор из американского штата Миннесота Андрей Руденко, который планирует создавать при помощи этого метода двухэтажные коттеджи. Первый его эксперимент завершился удачно в конце августа, когда он напечатал небольшой замок.

46a7ee5695a65f08d09ac60aea391553.jpg

  1
  4372
Темы
Актуально
Ванная комната с душевой кабиной - дизайнерские хитрости
01.12 Ванная комната с душевой кабиной - дизайнерские хитрости
И снова тема оптимального обустройства и дизайна ванной комнаты. Как втиснуть в пространство все необходимое, но при это сохранить полезное место для себя самого.
 
  2621
Кухня в подарок - обустраиваем рабочую зону
30.11 Кухня в подарок - обустраиваем рабочую зону
Женский взгляд на удобную кухню, и советы мужчинам, как обустроить ее своими руками, чтобы это не отняло у вас много времени и сил.
 
  2750