Строительный 3 д принтер: Купить Строительный 3D Принтер АМТ S-300
мечта или реальность — Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы
Новые технологии активно внедряются в строительство: это BIM-технологии, позволяющие эффективно управлять возведением объектов, живые материалы, которые «выращивают» сами себя, роботы, перемещающие инструменты по площадкам, или 3D-печать, завоевавшая особое место на мировом рынке.
Сейчас ставки делаются на инструменты, которые могут максимально сократить сроки, при этом оставив качество на высоком уровне. Является ли таким 3D-печать? Разбираемся.
С помощью 3D-принтера можно создать модель здания, напечатать его целиком, или, наоборот, создать очень маленькие детали (при разработке проекта интерьера или ландшафта).
Ждет ли 3D-печать повсеместное внедрение – как BIM-технологии, применение которых обязательно на всех объектах госзаказа с 1 января 2022 года? Какие плюсы у такого типа строительства? Подходит ли он российскому рынку? В каких странах популярна печать зданий? Нужны ли специалисты в этой области? Ответы на эти и другие вопросы – в нашем материале.
«3D-печать зданий и элементов сооружений – перспективная тема, которая в будущем, скорее всего, станет трендом во всем мире. Сейчас эта технология применяется в основном для малоэтажного домостроения, создания малых архитектурных форм, детских и спортивных площадок, а также для разработки мебели, отделки интерьеров и внутренних пространств зданий», – сказал
Начать просмотр
ВОПРОСЫ #4
Малые архитектурные формы: что это и зачем нужны Москве?
МАФы, или малые архитектурные формы, – это все, что окружает застройку: скамейки, урны, фонари, велопарковки, клумбы, ограды, указатели, фонтаны, декоративные водоемы, нестационарные торговые павильоны.
Именно они делают городскую среду уютной и комфортной.
НазадМалые архитектурные формы – важнейший инструмент для формирования среды.
Кроме того, МАФы дают возможность заняться спортом, зарядить телефон, а в некоторых случаях помогут сориентироваться на местности, потому что, например, арт-объекты могут обозначать знаковые места. Они создают комфорт и являются точками притяжения, вокруг которых собираются горожане.
НазадПрежде чем реализовать любой проект благоустройства специалисты изучают образ жизни жителей конкретного района – как они проводят досуг, чего им не хватает для комфортного времяпровождения на улице.
НазадХорошим примером можно считать качели на Триумфальной площади, которые вошли в набор малых форм урбанистической среды Москвы и стали популярны у горожан.
Столь же востребованы качели на Новом Арбате. Подобные качели есть и в парке усадьбы «Люблино» на юго-востоке Москвы, в Ивановском лесопарке на востоке столицы, в парке «Фруктовый» в Южном округе и в парке Победы Зеленограда.
Еще один интересный пример — разбитый на пустыре в районе Куркино парк «Пальмира» с дождевым садом. Для его создания в низине установили габионы – объемы из сетки, наполненные щебнем. Через них легко проходит вода, которая питает высаженные на склонах влаголюбивые растения. «Пальмира» стала одним из самых посещаемых мест в этом районе.
НазадПо его словам, в мире 3D-строительство появилось несколько лет назад. Им уже воспользовались в Китае, США, ОАЭ, Голландии и Германии. Россия тоже не отстает: 3D-дома возведены в Ступино и Ярославле.
Активно используют технологию в Дубае – к 2030 году четверть всех местных муниципальных объектов будет печататься. Для возведения самого крупного дома здесь на стройплощадке были задействованы всего три специалиста. То есть 3D-печать не только сокращает расходы и время на строительство объекта, но и зависимость от человека. Это играет важную роль в периоды, когда отрасль испытывает дефицит кадров.
Первое в мире здание, напечатанное на 3D-принтере. Офис в Дубае
Как утверждает Андрей Михайлов, главный конструктор архитектурного бюро «Крупный план», работу по этой технологии можно разделить на две группы:
- печать опалубки бетоном или похожими смесями с пространством внутри, которое наполняется утеплителем;
- печать готовыми бетонными или пенобетонными блоками.
«В последнем случае принтер становится своеобразным роботом-каменщиком: по заранее разработанному проекту он складывает смазанные клеем кубики блоков друг на друга. Хоть машина делает все с большой скоростью и высокой эффективностью, технология все же предполагает дальнейшее участие человека – например, вставку оконных рам, дверей», – отметил Михайлов.
С аппаратной точки зрения то, что сейчас называют строительным 3D-принтером, мало чем отличается от обычных 3D-принтеров, которые печатают расплавленным пластиком. Это одни и те же станки с ЧПУ, только стройпринтеры – больше размером.
Помимо этого, они активно используются и при моделировании зданий. В компании Formlabs, производителе таких машин, отмечают, что архитекторы и специалисты используют печать для получения деталей, таких как лестницы и деревья, которые долго создавать вручную. Кстати, фирма тесно сотрудничает с мастерской Renzo Piano, которая проектировала электростанцию ГЭС-2 в Москве.
В компании активно используют проектирование, которое позволяет удостовериться в том, что каждая составляющая работает и показывает здание в мельчайших деталях. Чтобы проверить разные варианты, для каждого проекта в Renzo Piano печатают сотни разномасштабных моделей.
Деревья на макете, напечатанные с помощью 3D-принтера Formlabs.
Фото: пресс-служба Formlabs
«Применение аддитивных технологий позволяет архитекторам предвидеть влияние определенных конструктивных особенностей. Например, увидев модель своими глазами, специалист может измерить такие аспекты, как поток света, проходящий через структуру здания, с более высокой точностью», – добавила Светлана Бодиловская, старший менеджер по маркетингу в Восточной Европе и Африке компании Formlabs.
Рендер: пресс-служба Formlabs
3D-печать: не нужно бояться прогресса
О 3D-строительстве и его перспективах мы поговорили со старшим научным сотрудником Научно-исследовательского института строительных материалов и технологий (НИИ СМиТ), кандидатом технических наук Алексеем Адамцевичем.
– Распространен ли такой вариант возведения зданий в России?
– С одной стороны, значительная часть наиболее востребованных в мире технологий строительной 3D-печати – родом из нашей страны.
Фактически возникла ситуация, когда имея передовые технологии в перспективной сфере, Россия рискует упустить тренд на формирование нового рынка, что может привести к уходу хороших стартапов в другие страны, где этот рынок активно формируется.
– Как вы думаете, есть ли шанс перейти от традиционного возведения зданий к строительству исключительно с помощью новых технологий, как BIM и 3D?
– Лично мое мнение – это неизбежный процесс. Все отрасли всегда идут по пути повышения производительности за счет автоматизации процессов. У строительной – накопился отложенный спрос на инновации и внедрение технологий автоматизации. Похоже, мы как раз живем в то время, когда долго копившийся спрос будет наконец реализован.
– Если в скором времени все будет делать машина, каким вы видите будущее строителей?
– Бояться прогресса не нужно – он неизбежен. Правильная тактика: быть на гребне развития. Хороший пример, немецкая компания PERI, мировой лидер в производстве опалубки для монолитного строительства. Как ни странно, но именно они сейчас считаются локомотивом продвижения 3D-печати в Германии. А ведь именно рынок опалубки первым окажется под ударом в случае перехода отрасли на аддитивные технологии. Но если бороться бессмысленно – надо возглавить, в этом смысле, фирма поступает очень дальновидно.
– Может ли печать на 3D принтерах сократить сроки строительства? Чем это удобно для специалистов отрасли и будущих пользователей зданий?
– И сроки, и стоимость. Аддитивное строительное производство – это не так сложно и дорого, как может показаться. Применение технологий строительной 3D-печати уже сейчас связано с доступным жильем для малоимущих семей и различными недорогими объектами социальной инфраструктуры.
Например, в Индии недавно был предложен проект печати туалетов для обеспечения ими всех жителей страны.
Понимание экономических показателей такого вида производства уже есть: это отказ от использования опалубки, составляющей порядка 50% себестоимости возведения монолитной конструкции, снижение расходов на работников и заработную плату, избавление от трат на вывоз мусора, так как 3D-печать – практически безотходное производство. И самое главное: сокращение продолжительности инвестиционно-строительного цикла и более быстрый возврат инвестиций.
Что касается удобства для пользователей, думаю, что через некоторое время каждый из нас сможет получить загородный дом в любом архитектурном стиле – хоть в форме инопланетного модуля, хоть в виде замка Винтерфелл. Нужно будет лишь заказать его модель и вызвать строительный 3D-принтер на участок. При этом, не нужно будет беспокоиться о поиске высококвалифицированных архитекторов и скульпторов.
– Обучаются ли студенты МГСУ навыкам 3D-печати в строительстве?
– Задача любой системы высшего образования – готовить специалистов для обеспечения рынка востребованными кадрами.
Как я уже сказал, ниша строительной 3D-печати в России пока не сформирована. Поэтому и запроса на кадры, у которых в дипломе указывалось бы что-то напрямую связанное с этой темой 3D-печати, к нам пока не поступает.
Однако надо отметить, что все не так плохо. Важной особенностью технологии является то, что для печати строительного объекта нужно создать его информационную модель. Традиционные чертежи тут уже не подойдут. Поэтому необходимо обеспечить подготовку специалистов, владеющих САПР и средствами компьютерных расчетов, а также понимающих, что такое BIM и как его использовать на всех стадиях жизненного цикла. Эти направления у нас в вузе есть и активно развиваются.
Начать просмотр
ВОПРОСЫ #6
Что такое BIM-технологии
BIM (Building Information Modeling) – это технология информационного моделирования в строительстве, включающая процессы создания, изменения и последующего использования виртуальной копии здания.
BIM-технология используется на всех стадиях жизненного цикла объекта — от проектирования, строительства и эксплуатации до реконструкции.
С помощью BIM специалисты создают не просто картинку в 3D-формате, а базу данных, где хранится вся информация об объекте: сколько нужно стройматериалов, какова начинка здания, а главное – в модели можно увидеть проблемные участки будущего объекта еще на этапе проекта и исправить их – одним кликом компьютерной мыши.
НазадОсобенность BIM в том, что строительный объект проектируется как единое целое. Изменение какого-либо параметра влечет за собой автоматическое изменение связанных с ним параметров и объектов, вплоть до чертежей, визуализаций, спецификаций и календарного графика.
BIM позволяет создавать и контролировать не только сам объект на всем его жизненном цикле, но и все, что расположено рядом – дороги, поликлиники, школы и так далее.
Использование технологии информационного моделирования позволило существенно сократить время прохождения экспертизы, минимизировать многократные корректировки проекта. Грамотная проработка и синхронизация разделов проектной документации позволила оптимизировать затраты на строительство.
НазадВсе московские застройщики, работающие с проектами по государственному заказу, должны перейти на BIM-технологии. При этом в столице технологии информационного моделирования уже использовались при строительстве таких объектов как:
Москва стала пилотной зоной внедрения технологий информационного моделирования в программу реновации. Апробация BIM-технологий на пилотных объектах – один из важных шагов не только к централизованному применению информационного моделирования в Москве, но и к формированию единого информационного городского пространства.
НазадИспользование BIM-технологий позволило сократить сроки проектирования инфекционного центра в Новой Москве.
Одним из преимуществ использования BIM при проектировании инфекционной больницы стало высокое качество проектной документации в части увязки смежных разделов по архитектурно-строительным и инженерным системам.
К примеру, с помощью BIM оперативно выявляли коллизии при разработке проектных решений по системе вентиляции. Это позволило исключить переток воздуха из грязной зоны в чистую, обеспечив полную изоляцию от попадания вируса во внешнюю среду.
НазадBIM-форум – это не только смотр передовых достижений в области информационного моделирования, но и профессиональная дискуссионная площадка для двух тысяч игроков рынка: проектировщиков, девелоперов, поставщиков строительных материалов и услуг, представителей власти и зарубежных экспертов.
IV Международный BIM-форум проходил в Москве 13-14 апреля 2021 года. Состоялось более 50 сессий, посвященных самым разным аспектам цифрового развития архитектурно-строительной отрасли.
В мероприятии приняли участие около 3 тыс. человек, в том числе зрители прямой трансляции.
Особое внимание уделялось вопросам государственной экспертизы BIM-моделей, нормативно-технического регулирования, межплатформенного взаимодействия всех участников проекта, а также новым возможностям информационного моделирования на разных стадиях жизненного цикла объектов.
НазадВ проектах, которые непосредственно связаны с использованием строительной 3D-печати, заинтересованные студенты НИУ МГСУ все же могут поучаствовать в ходе своего обучения, но уже факультативно. Обычно это происходит на проектах, реализуемых нашим университетом по заказу организаций-партнеров.
Стройкомплекс подготовит более 1000 ТИМ-специалистов
Инновации в строительстве
В ТиНАО появится завод готовых квартир
В Башкирии появится первый в России напечатанный на 3D-принтере жилой дом
Заместитель директора «Уфимской гипсовой компании» Игорь Сандулов рассказал о научном подходе и преимуществах 3D-печати в строительстве
В Башкирии ближайшим летом планируется напечатать на специальном 3D-принтере двухэтажный жилой дом.
Здание будет полностью готово для проживания и станет первым в России такого типа. В преддверии начала работ об амбициозном проекте, научном подходе и экономическом эффекте 3D-печати в строительстве в программе «Интервью» на телеканале РБК Уфа рассказал заместитель директора «Уфимской гипсовой компании», руководитель проекта «Аддитивные технологии в строительстве» Игорь Сандулов.
— Игорь Владимирович, ранее ваша компания анонсировала строительство двухэтажного жилого дома с применением аддитивных технологий, то есть 3D-печати. На какой стадии находится реализация проекта?
— Да, весной этого года мы анонсировали крупнейшее событие в области строительной 3D-печати — первый в России двухэтажный жилой дом площадью 160 кв. м.
Начну с самого главного — так называемых «чернил».
Наша компания совместно с Национальным исследовательским Московским государственным строительным университетом разработала сухую строительную смесь торговой марки «Баркрафт», предназначенную специально для 3D-печати. Эта смесь успешно прошла все испытания и показала соответствие новому ГОСТу «Материалы для строительного аддитивного производства», введенному в действие 1 апреля этого года. В итоге на сегодняшний день мы имеем полностью готовую и сертифицированную смесь для 3D-строительства.
Буквально на этой неделе совместно с НИУ МГСУ мы завершаем проектирование непосредственно самого дома и готовимся к устройству фундамента. Стоит отметить, что проектирование нашего объекта выполнено с применением современной технологии информационного моделирования. Она позволяет нам перейти от плоских чертежей к многомерной модели. Мы создаем цифровую модель, которая позволяет гармонизировать не только строительные конструкции, но и все инженерные системы, включенные в проект. Когда мы меняем, например, расположение несущих или ограждающих конструкций, у нас автоматически происходит изменение инженерных коммуникаций, тем самым позволяя создать оптимальную схему здания.
— Где будет расположен дом?
— Мы выбрали несколько участков для реализации этого проекта, в том числе коттеджный поселок «Алкинские пруды», где мы возводим малоэтажные дома пока еще по традиционной технологии, но с использованием собственных современных материалов.
Строительный 3Д-принтер датской компании Cobod, при помощи которого уже напечатаны и печатаются в настоящее время дома в разных странах, мы ожидаем получить уже в июне. Это будет первый принтер в России этой компании. Буквально через несколько дней наши сотрудники смогут пройти обучение у датских специалистов, после чего мы будем готовы к печати нашего объекта.
Для печати двухэтажного дома будет использован строительный 3D-принтер Cobod (Дания). Это принтер портального типа с точным геометрическим позиционированием и с полем печати 15 м длиной, 12,5 м шириной и 9 м высотой.
Принтер устанавливается непосредственно на строительной площадке, а для его транспортировки требуется одна еврофура с манипулятором. Время монтажа — около трех часов. Скорость печати может достигать 1 м/с.
— Какими преимуществами обладают аддитивные технологии строительства?
— Это очень интересный вопрос. В первую очередь, мы решаем самую острую проблему в строительстве: дефицит квалифицированных рабочих кадров. Здесь хочется отметить, что уровень производительности труда в строительстве по сравнению с другими традиционными производствами ниже в пять раз. Например, за последние 60 лет производительность труда в промышленном производстве выросла в 86 раз, в сельском хозяйстве — в 18 раз, а в строительстве — всего на 10%.
Второе преимущество — экономия времени. На печать двухэтажного дома уходит всего 72 часа. Печать может выполняться непрерывно и круглосуточно.
Третье — экологичность работ. На площадке не остается никакого строительного мусора и прочих отходов.
Все материалы также экологически чистые.
В-четвертых, стоит отметить уникальный дизайн. Благодаря 3D-печати становится осуществима почти любая задумка архитектора. Даже при самых смелых и нестандартных решениях удается избежать удорожания готового объекта.
В-пятых, все действия автоматизированы, необходимо лишь присутствие оператора для контроля над процессом. Как известно, по статистике, 70% брака в строительстве — это нарушение технологии строительства рабочими. В нашем случае человеческий фактор исключается полностью.
— Кто принимал участие в разработке проекта?
— «Уфимская гипсовая компания» производит инновационную продукцию уже более 20 лет, используя современные ресурсосберегающие и экологически безопасные технологии, внедряя новейшие разработки и используя накопленный научный опыт.
С середины 2017 года, стараясь двигаться в ногу со временем, мы начали активное изучение аддитивных технологий в строительстве.
Суть аддитивных технологий в постепенном наращивании слоев. Это направление, по нашему мнению, должно изменить привычный подход к строительству и позволит получить быстровозводимое, качественное и недорогое жилье.
Основательно изучив теорию, в начале 2018 года мы приобрели и установили на территории нашего предприятия строительный 3D-принтер Ярославской компании «АМТ СпецАвиа». На тот момент это была единственная серийная модель в мире. Принтер позволил нам на практике изучить все тонкости данной технологии. С этого же момента мы начали активно сотрудничать с ведущими строительными вузами страны — Московским государственным строительным университетом и архитектурно-строительным институтом УГНТУ. Совместно мы приступили к созданию сухих строительных смесей — так называемых «чернил», разработке конструкций стен и проектов домов, а также составлению нормативно-технической документации на строительство.
Пилотным проектом стала печать в 2019 году одноэтажного здания, расположенного на территории нашего завода.
Сегодня оно используется круглый год как операторская на действующем производстве.
Сама технология печати здания состоит из нескольких этапов.
• Устройство фундамента: здесь мы пока используем традиционную технологию, но в последующих проектах планируем применять 3D-принтер.
• Возведение стен: происходит непрерывная печать внешних и внутренних контуров с последующим заполнением утеплителем. Мы предлагаем экологически чистые и эффективные утеплители собственного производства на основе керамзитового гравия, монолитного пеногипса и вспученного перлитового песка.
• Устройство межэтажных перекрытий и кровли.
• Отделочные работы.
— Насколько прочными будут напечатанные на принтере конструкции?
— По большому счету, прочность и срок эксплуатации здания не меняется при использовании аддитивных технологий. Поэтому долговечность дома не будет отличаться от зданий, возведенных традиционным способом. Эти показатели закладываются на этапе проектирования.
Изменяется только способ укладки материала, вот и все. Например, конструкция, напечатанная 3Д-принтером с использованием нашей сухой смеси, по прочности будет равна бетону класса В20-В25.
— Может ли использование передовых технологий привести к удорожанию строительного процесса? Или наоборот, напечатанное на принтере жилье будет более доступным для населения?
— Нужно сразу отметить, что применение данной технологии в строительстве не приводит к экономии материалов, как, скажем в машиностроении. В строительстве используются практически те же самые материалы для обеспечения тепловой защиты здания.
Тем не менее аддитивные технологии позволяют серьезно экономить на фонде оплаты труда, а также в разы сокращать сроки строительства — равно как и инвестиционный цикл в случае возведения коммерческих объектов. В целом мы прогнозируем удешевление квадратного метра жилья на 30–50% по сравнению с традиционными способами строительства.
— Кто является партнерами проекта, запущенного вашей компанией?
— К сожалению, в России — в отличие от многих других стран — сегодня отсутствует государственная поддержка развития аддитивных технологий в строительстве.
Поэтому реализация подобных инициатив возможна только с привлечением частного капитала. «Уфимская гипсовая компания» является основным инвестором проекта, партнерами стали ведущие строительные университеты страны — МГСУ и АСИ УГНТУ, а также немецкое архитектурное бюро Mense Korte, датская компания Cobod, завод оконных конструкций «Мастер окон». Кроме того, компания «Уфанет» будет проектировать и монтировать всю инженерную коммуникацию в здании, а также внедрять технологии «умного дома» в наш проект.
Мы открыты к сотрудничеству и приглашаем присоединиться к нашем проекту производителей и поставщиков отделочных материалов, сантехнического и электромонтажного оборудования, производителей кровельных работ, архитекторов, проектировщиков, девелоперов, а также представителей всех заинтересованных организаций.
Строительный 3D принтер «АМТ» S-6044 LONG
Строительный 3D принтер «АМТ» S-6044 LONG — портальный строительный принтер (COP-printer, Construction Objects Printing) с рабочим полем 8 х 8 метров «АМТ» S-6044 LONG позволяет организовать 3-х сменное поточное внутрицеховое производство строительных элементов зданий и сооружений до 55 кв.
м. Это открывает отличные возможности для организации бизнеса в строительстве и смежных сферах строительного производства.
О принтере:
Принтер АМТ S-6044 LONG (COP-printer, Construction Objects Printing) — средний по размерам в линейке принтеров серии S, создан на базе принтера S-6044, позволяет печатать различные элементы для зданий и любые малые формы площадью до 55 кв.м.
Относится к разряду профессионального цехового оборудования. Все комплектующие промышленного производства и рассчитаны на высокую эксплуатационную нагрузку.
Одним из достоинств принтера является большой эксплуатационный ресурс — 60 000 часов.
Модель S-6044 LONG — исключительно надёжное и ремонтопригодное оборудование. Гарантийный срок составляет 12 месяцев.
При комплектации принтера учитываются пожелания заказчика, в т.ч. исполнение принтера может быть с креплением на стены, на стойках, либо комбинированное.
Базовая комплектация предполагает ручную загрузку смеси в бункер печатающей головки.
Для оптимизации рабочего процесса принтер может быть укомплектован растворной мешалкой либо автоматической станцией подачи смеси.
Стоимость дополнительных опций уточняется техническим заданием (ТЗ), являющимся приложением к договору поставки.
Все без исключения принтеры проходят контрольную сборку на предприятии. Оборудование поставляется покупателю в отлаженном состоянии, проверенным на работоспособность.
Базовая комплектация является достаточной для работы: в комплект поставки входит компьютер управления с предустановленным лицензионным программным обеспечением.
Принтер АМТ S-6044 LONG печатает стандартными составами на основе цемента серии 300 — 500, т.е. тем, что есть в свободной продаже на любом строительном рынке.
Еще можно печатать конструкционными и геополимерными бетонами, гипсом, глиной, использовать смеси с минеральными добавками и фиброволокном.
В инструкции по эксплуатации оборудования есть технологические регламенты на смеси, по которым приготовить необходимый бетон для печати не составит труда.
Принтер лёгок в управлении и обслуживании. Программа обучения персонала работе на принтере рассчитана на 16 часов.
Специалисты нашей компании научат моделированию, приготовлению рабочих смесей и управлению принтером.
Либо специализированные смеси для строительной 3D печати можно приобретать у нас.
Характеристики:
Производитель
«АМТ-СПЕЦАВИА»
Страна-производитель
Россия.
Оборудование сертифицировано на территории Таможенного Союза и в Евросоюзе (CE).
Регистрационный номер Декларации о соответствии ТС N RU Д- RU.AЛ92.В.17528
Код ТН ВЭД ТС 8479100000, Серийный выпуск.
Тип привода
Шаговые электродвигатели с цилиндрическими редукторами
Тип
Портальный строительный 3D-принтер среднего формата (с увеличенным рабочим полем) серии S- (Medium-format portal COP-printer series S)
Продукция изготовлена в соответствии с ТУ 4833-001-21740072-2016
Назначение
Печать элементов зданий, малых форм до 55 кв.
м. Принтер предназначен для установки в цехе.
Производительность, куб.м./ч
0,6
Рабочая зона, мм
7500х7400х1050
Комплектация
Принтер, ноутбук, комплект лицензионного ПО, шкаф управления, паспорт, руководство по эксплуатации на русском языке, невозвратная транспортная упаковка
Скорость позиционирования,
Точность позиционирования
12 м/мин
2 мм
Потребляемая мощность, кВт
1,6
Размер печатаемого слоя, мм
(высота, ширина)
10 х 30-40
Расход бетона, м3 на 1 кв.м стены при 4-х слойной печати
0,12
Гарантия
12 месяцев
3D-принтер для строительства — наступившее будущее или хайп?
3D-печать — одна из самых «горячих» технологий начала столетия. Хотя первые примитивные 3D-принтеры появились еще в конце 80-х годов прошлого века, только в последние 10-15 лет они стали достаточно совершенными (и дешевыми), чтобы получить массовое распространение.
С помощью этой технологии сейчас печатают все: от пластиковых игрушек и макетов до сложных деталей ракет и органов.
Строительную сферу тоже не обошли вниманием: сейчас 3D-принтеры для строительства активно разрабатывают десятки компаний, некоторые из которых уже достигли немалого успеха и применяют их на практике. Причем не только для создания скамеек и другого уличного декора, но и для возведения домов.
Разбираемся, что такое строительный 3D-принтер — будущее, которое наступило, или хайповая технология, которая останется только в нишевых проектах, когда интерес к ней схлынет.
3Д-принтер для строительства мало чем отличается от домашних устройств, на которых дети печатают игрушки из пластика. Но есть три существенных отличия: размеры, расходный материал и, конечно, цена.
По сути, промышленный 3D-принтер для строительства домов — это ЧПУ-станок. Только вместо сверления отверстий или разрезания лазером металла, он по заданной траектории наносит тонкий слой расходного материала. Потом поверх первого слоя добавляется еще один, и еще, и еще — и так до тех пор, пока принтер слой за слоем не «напечатает» загруженную в его память объемную модель.
Для этого 3D-модель, например, садовой скамейки, создают в CAD-программе. Затем ее «разрезают» на тонкие слои, которые по очереди — от нижнего к верхнему — отправляют на «печать».
В итоге получается конструкция, которая чем-то напоминает слоеный пирог. Только с большими пустотами внутри.
Принцип работы 3Д-принтера для строительства дома всегда одинаков:
- нанесли тонкий слой;
- дали ему высохнуть или набрать необходимую прочность;
- нанесли следующий слой;
- и так по кругу.
А вот способ нанесения этого слоя и его состав бывают разными. Как и конструкция самого принтера, но об этом отдельно и чуть ниже.
Итак, при строительстве с помощью 3Д-принтера расходный материал наносят обычно одним из трех способов: экструзией, порошковым методом или многоструйным моделированием.
ЭкструзияВ этом случае готовая строительная смесь из бункера выдавливается через специальную печатающую головку, которая может двигаться в трех плоскостях.
Самый распространенный метод «печати» для строительных 3D-принтеров.
Технология двухэтапной 3D-печати: сначала наносится порошковая строительная смесь, а потом — специальный клей. Это позволяет получать стены с более ровной поверхностью. Кроме того, порошковый метод лучше приспособлен к полевым условиям — в частности, нет риска застывания строительной смеси в сопле в случае сбоя в работе.
Технология довольно редкая, поскольку строительные 3D-принтеры для строительства на ее основе сложнее экструзионных устройств.
Многоструйное моделированиеОчень редкий способ 3D-печати, который используется всего в нескольких устройствах. Этот метод очень похож на обычную струйную печать: есть несколько сотен сопел, через которые выдавливается строительная смесь. Каретка, на которой закреплены сопла, медленно движется и создает нужный рисунок.
Главное преимущество такого устройства — скорость работы, которая в разы или десятки раз выше, чем у принтера-экструдера.
Способов печати на строительных 3D-принтерах на самом деле больше. Ведь их используют не только для возведения домов и создания декора, но и для строительства сложных металлоконструкций, например, мостов. Но такие станки не тема этой статьи — нас интересуют частные дома.
Чаще всего в 3Д-принтерах для строительства используется модифицированный бетон. Но не обычный, а особый: со специальными присадками, пластификаторами, часто с армирующими элементами. В результате получается пластичная смесь с высокой степенью однородности, которая при этом быстро застывает и набирает прочность.
Причем 3D-принтеры по бетону разных производителей для строительства дома используют разные смесовые составы. Это связано с тем, что разработчики оборудования подбирают состав строительной смеси так, чтобы она не забивала сопло, не налипала на него и выходила аккуратной однородной массой без образования пузырей и других дефектов. А поскольку и экструдеры вообще, и сопла в частности у производителей уникальны, это сказывается и на смесях.
Второй по популярности тип строительного состава — это различные смеси на основе глины. Их используют по двум причинам: во-первых, они считаются более экологичными, во-вторых, они доступнее.
Это не имеет особого значения, если дом строится в городской черте или недалеко от города. Но использование бетонной смеси сильно ограничивает применение 3D-принтеров в строительстве зданий, расположенных в отдалении от крупных городов, поскольку вместе с оборудованием тогда придется везти и много тонн расходных материалов. Это как минимум неудобно и ведет к дополнительным расходам. Не говоря уже о том, что замешивание бетонной смести для большей части строительных 3D-принтеров возможно только в заводских или лабораторных условиях, но никак не в полевых.
«Печать» из глины по большей части решает эту проблему — в этом случае везти с собой нужно только модификаторы. Это делает возможным, например, строительство домов 3Д-принтером на отдаленных территориях России.
Кроме глины, для печати используют смеси с землей, золой, соломой — это позволяет строить дома фактически из мусора и того, что вы добудете на участке.
Наименее распространены строительные 3D-принтеры, которые работают по инвертированной технологии и используют для строительства домов изоляционную пену из пенополиуретана. То есть 3D-принтер печатает не стены, а слой утеплителя на них. При этом работу устройства каждые 1-1,5 м высоты останавливают и заливают в стены бетонную смесь, используя теплоизоляцию в качестве несъемной опалубки.
Такие 3D-строительные принтеры особенно актуальны в России, поскольку позволяют сразу же решить проблему с утеплением дома. Причем среди используемых в частном строительстве теплоизоляционных материалов пенополиуретан самый эффективный.
Есть четыре основных разновидности строительных 3Д-принтеров:
- Портальные. Такие 3D-принтеры состоят как минимум из двух вертикальных стоек и двух горизонтальных направляющих между ними.
По получившейся раме передвигается каретка с закрепленным на ней экструдером. Это очень надежная конструкция, но «напечатать» с ее помощью можно только объекты, которые помещаются внутри каркаса.
По получившейся раме передвигается каретка с закрепленным на ней экструдером. Это очень надежная конструкция, но «напечатать» с ее помощью можно только объекты, которые помещаются внутри каркаса.- Циркульные. Такой строительный 3Д-принтер предназначен для строительства больших домов и сооружений на удалении от городов. Представляет собой каретку, которая надета на способную поворачиваться на 360° основу.
- С манипуляторами. Это просто роботизированная «рука», которую адаптировали под 3D-печать. Самые сложные в управлении, но и самые гибкие модели.
- Дельта-тип. В этом случае экструдер подвешивается на трех рычагах, которые закрепляются на стойках. В результате его позиция определяется положением рычагов.
При строительстве небольших домов с помощью 3Д-принтера обычно используют портальные модели, реже — циркульные. Устройства типа «дельта» хороши для больших или высоких домов, а манипуляторы — для создания небольших деталей, для которых важна точность позиционирования экструдера.
Применение 3Д-принтера в строительстве — новая, но очень перспективная технология. «Распечатанные» дома:
- Дешевые — «коробка» обходится в несколько тысяч долларов.
- Можно построить быстро — небольшие дома могут быть готовы меньше чем за сутки.
- Прочные, поскольку фактически монолитные.
- Могут быть почти любой формы — фантазия архитектора ограничена только прочностью конструкции.
- Такие, как на картинке — любой ЧПУ работает с высокой точностью, поэтому дверные и оконные проемы будут точно такой же ширины, как проекте.
Тем не менее, 3D-печать — это далеко не волшебная палочка. Минусов у этой технологии немало, причем один из них делает невозможным строительство 3Д-принтером в России. Да и не только в ней.
Этот минус — стандартизация. Во многих странах мира технологии и требования к строительным конструкциям строго стандартизированы. И Россия — один из чемпионов в этом. В свое время великая Заха Хадид была вынуждена изменить свой проект Dominion Tower в Москве, потому что вылеты бетонных плит не соответствовали нормативам.
Получится ли в России ввести в эксплуатацию дом, который даже не построен, а распечатан на строительном 3D-принтере — вопрос риторический.
Остальные минусы тоже весомые:
- чрезвычайно дорогое оборудование;
- отделку и остальные внутренние работы, включая устройство инженерных сетей, все равно нужно делать по традиционным технологиям;
- нужны очень квалифицированные рабочие для контроля качества;
- специфический внешний вид, который понравится не каждому.
Технология 3D-печати в строительстве — инновационная и трендовая, но пока имеет мало общего с практикой. Потенциально это способ быстро строить невероятно дешевые дома любой формы, хоть самой футуристичной. В реальности эта технология пока применяется единично, поскольку даже просто покупка строительного 3D-принтера — это огромные инвестиции. А отсутствие упоминаний этой технологии в нормативах и вовсе делает практически невозможным ввод таких зданий в эксплуатацию.
О колонизации Марса, 3D-бетоне и автобусных остановках, напечатанных на принтере
Современные технологии практически наступают нам на пятки.
И Россия, как оказалось, вовсе от них не в стороне. Например, достаточно уверенно мы себя чувствуем в строительной 3D-печати. А недавно одна из российских компаний вошла в число финалистов конкурса, объявленного НАСА — Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства, США. Ее технология была признана одной из самых пригодных для возведения жилой и общественной инфраструктуры на Марсе.
Первым марсианином, похоже, будет строительный 3D-принтер
…Итак, все по порядку. Не так давно НАСА был объявлен конкурс на лучшую технологию возведения объектов не где-нибудь, а на Марсе. Идея такая. Еще до начала колонизации на Марс должны быть отправлены автоматизированные системы, которые напечатают там какую-то жилую структуру. Все это должно происходить без участия человека, с использованием материалов, которые есть на самой «красной планете». Сами модули призваны обеспечить достаточную защиту от радиации, метеоритов и т.д.
Финал этого конкурса выиграла одна из российских компаний.
Наша технология была признана лучшей для использования на Марсе. В этой работе в качестве аккредитованного Испытательного центра участвовал НИИ строительных материалов и технологий Московского государственного строительного университета. Об этом на недавней конференции «BetON.Conf2020» рассказал заместитель директора НИИ СМиТ НИУ МГСУ Алексей Адамцевич.
Правда и то, что строительному сообществу предстоит еще очень большая работа, чтобы довести технологию строительной 3D-печати до использования в индустриальных масштабах здесь, на Земле.
— Если мы посмотрим на схему организации проектного процесса, то наглядно видим выигрыш использования строительной 3D–печати, так как она, во-первых, автоматизирует все процессы, а во-вторых, позволяет отказаться от половины операций, которые сегодня используются в монолитном строительстве, — говорит Алексей Адамцевич.
На строительном 3D-принтере можно напечатать и дом, и мебель, и арт-объект
Например, строительному принтеру для работы не нужна опалубка.
Между тем, подсчитано, что почти 80% всех промышленных отходов образуется именно из-за необходимости использовать опалубку. Она составляет и серьезную часть – до 50% — стоимости конструкций.
…Если говорить об истории вопроса, то идея безопалубной укладки бетона не нова — эта технология существовала еще в 30-х-40-х годах прошлого века. Правда, тогда она применялась не из желания что-то автоматизировать — просто необходимо было создать объекты сферической формы. А выразительные архитектурные формы, как известно, плохо совместимы с ручным трудом.
Если говорить о 3D-печати на современном этапе, то понятно, что тот, «пилотный», механизм позволял отимизировать один из процессов, но при этом строительство в целом не было автоматизировано. Сегодня 3D-строительство подразумевает полную автоматизацию. А это дает колоссальный выигрыш в производительности труда. Появилась возможность строить не годы, не месяцы и даже не недели, а часы.
За последние 10 лет создано огромное количество прототипов строительных 3D-принтеров.
На строительном принтере теперь печатают не только традиционные ограждающие конструкции, но и различные декоративные элементы, бетонные скульптуры, предметы уличного интерьера. А также автобусные остановки. И даже уборные.
В последние годы известность приобрел китайский 3D-подход к модулям крупноблочной сборки общественных и жилых зданий. А американские специалисты придумали технологию 3D-печати целых малоэтажных микрорайонов. Пока технология отрабатывается. Стоимость такого объекта – 4 тыс.долларов, а время изготовления– 12 часов.
Миксер, насос и башенный кран – 3D-принтер готовМногим может показаться, что эта технология очень футуристичная, очень сложная и малодостижимая.
На самом деле, это не так. Если мы посмотрим технологию 3D, то поймем, что здесь используются достаточно простые и известные вещи: бетонный миксер, бетонный насос и, соответственно, башенный или мостовой кран, объединенные программным обеспечением в один комплекс.
3D-печать в камерном варианте.
Процесс создания опытного образца будущего 3D-дома
Способ 3D-строительства ничем не отличается от способа 3D-печати методом экструзии расплавленным пластиком, только вместо пластика — композитный материал на основе цемента и армирующих добавок — фиброволокна, полимеров и т.д
Экструдер укладывает бетон по заранее намеченной траектории. По сути, задача принтера сформировать стены заданной геометрической формы, а затем в полости заливается бетон и закладывается арматура.
…Авторство самой распространенной конструкции 3D-принтера – она называется Contour Crafting – принадлежит профессору из США, уроженцу Ирана, Бероху Хошневису. Суть работы устройства состоит в том, что строительная смесь наносится с помощью экструдера, установленного на подвижной портальной конструкции.
Полная версия технологии предусматривает целиком автоматизированный процесс, который включает установку арматуры и коммуникаций во время печати с помощью роботов-манипуляторов.
Другой специалист – итальянский инженер Энрико Дини придумал другую конструкцию D-Shape: вместо позиционируемого по трем осям экструдера здесь задействован целый массив из 300 сопел, закрепленный на подвижной платформе.
Технология скорее напоминает струйную печать, а массив используется для нанесения связующего агента на слои песка. У метода есть одна проблема: хотя у 3D–принтера хорошая скорость, приходится ждать схватывания бетона примерно около суток.
Наиболее продвинутой в области 3D–печати считается китайская компания WinSun. В 2014 году предприятие прогремело на весь мир возведением десяти 3D-печатных зданий всего за одни сутки. С тех пор они сильно продвинулись в своих технологиях.
Знай наших!Строительная 3D-печать шагает семимильными шагами. По этой технологии построены уже десятки зданий по всему миру.
Андрей Руденко – один из первопроходцев строительной 3D-печати. Способный инженер, переехавший в Миннесоту, впервые привлек внимание миниатюрным сказочным замком, построенным при помощи 3D-принтера собственной конструкции под названием «СтройБот».
Позднее он напечатал на принтере постройку площадью 130 кв. м для одного из филиппинских отелей.
Сказочный замок, который был полностью отпечатан на 3D-принтере
…Уже несколько лет на ярославском предприятии «Спецавиа», которое изначально выпускало станки с ЧПУ – идет работа по конструированию строительных 3D-принтеров. На сегодня их у компании уже семь.
Компания «Спецавиа» опробует очередную конструкцию строительного 3D-принтера
Самым известным проектом с применением 3D-принтера «Спецавиа» стало возведение необычной сторожки на территории Екатеринбургского цементного завода — в виде башни замка Винтерфелл из популярного телесериала «Игра Престолов». Несъемная опалубка была армирована во время печати. После сборки силовые элементы стен были залиты бетоном производства того же Екатеринбургского цементного завода .
Если 3D-принтеры Спецавиа, как и большинства конкурентов, используют портальную схему, то разработка «Apis Cor» – иркутского конкурента компании «Спецавиа» — основана на использовании телескопического манипулятора на поворотной платформе.
То есть, принтер «заливает» стены вокруг себя, а по окончании строительства переносится на другую позицию с помощью крана.
3D-принтер c телескопическим манипулятором строит по кругу
Построенное компанией «Apis Cor» круглое здание в городе Ступино под Москвой наглядно показывает архитектурную гибкость строительной 3D-печати. На возведение стен ушло менее суток, но на полное затвердевание потребовалось еще около месяца. Погодные условия при этом были не очень благоприятные, поэтому здание возводили под тентом-укрытием.
— На первый взгляд, может показаться, что 3D-печать – это не для самых ответственных объектов, не предполагающих наличие армирования,- рассказывает Алексей Адамцевич.- Но технология не стоит на месте, она очень быстро развивается. Буквально в конце прошлого года один из российских стартапов закончил печать двухэтажного офисного здания в Дубае площадью 140 кв. метров. Важно, что печать была полностью под открытым небом. И теперь это здание внесено в книгу рекордов Гиннеса, как самое большое здание, целиком напечатанное на 3D–принтере.
…Нетрудно заметить, что очень большое значение для новой технологии имеет не только конструкция принтера, но и качество бетона. Требования, которые предъявляются к 3D–бетону, несколько иные, нежели к обычному товарному бетону для монолитного строительства. Здесь на первый план выходят такие его характеристики, как пластичность, схватываемость, адгезия (сцепление слоев между собой). Требуется использование специальных добавок – ведь на повестке дня чуть ли не полный отказ от армирования
И здесь, уже в ближайшие годы, очень востребованными будут такие предприятия, как, например, российское «Полипласт. Новомосковск». На этом предприятии уже много лет разрабатывают различные добавки и пластификаторы, которые придают бетону те или иные нужные свойства.
Сегодня одно из ведущих предприятий цементно-бетонной отрасли активно работает над добавками нового поколения. Не так давно, например, здесь запущен в производство новый поликарбоксилатный пластификатор.
С его помощью можно экономить объемы цемента в составе бетона. За последние 10 лет количество цемента в кубе бетона удалось сократилось со 100 кг до 70 кг.
Пластифицирующие добавки – это ускорители набора прочности бетона. А этот показатель – как раз очень важная характеристика бетона в условиях 3D-печати. Ведь сейчас ученые как раз ломают голову над тем, как ускорить схватываемость и увеличить прочностные характеристики. Пока, чтобы здание, изготовленное из 3D-бетона, что называется, «встало», требуется определенное, порой значительное, время.
В процессе 3D-печати трудно переоценить качественные характеристики бетона
Нужно отдать должное крупным российским производителям, которые регулярно организуют научно-практические конференции, куда приглашают ведущих игроков рынка цемента и бетона. В их числе и компания «Полипласт. Новомосковск».
Вот и на недавней конференции «BetON.Соnf2020.Разрушая мифы», организованной этой компанией, участники снова обсудили перспективы развития товарного бетона и бетона с особыми характеристиками для использования в строительных 3D-принтерах.
…Эксперты в ближайшие годы прогнозируют многократный рост «напечатанных» домов. Многие государства создают национальные проекты по 3D-печати. Такие проекты есть в Китае, в Великобритании, Нидерландах. Самые крупные исследования проводятся в Арабских Эмиратах — в этой стране к 2030-му году собираются строить уже очень большую долю рынка с помощью 3D-принтеров.
В России практика, к сожалению, пока отстает от теории. В экспериментах мы продвинулись далеко. Но до широкого использования этой технологии еще очень не близко. Не создано и каких-то специальных механизмов, стимулирующих развитие строительной 3D-печати. Сложно получить деньги на разработки в этой области.
Словом, нам предстоит еще колоссально много работать, чтобы сделать строительную 3D-печать самой обыденной и повсюду применяемой технологией.
Елена МАЦЕЙКО
Напечатай свой дом! — Печать дома 160м2 на 3D-принтере в Уфе
Мы, компания BARKRAFT, никогда не останавливаемся на достигнутом, имея в своем арсенале сухие смеси на основе гипса и другие строительные материалы высшего качества, решили произвести покупку самого инновационного на данный момент европейского 3D-принтера для печати домов фирмы COBOD.
Такой способ строительства имеет ряд огромных преимуществ перед привычным. Например, возведение каркаса стен занимает всего лишь 72 часа, то есть, трое суток! Работают над печатью всего лишь два человека, следящие за самим процессом печати и принтером, а так же за подачей смеси, которая доставляется на строительную площадку в мобильных силосах. Немаловажно, что снижая расходы на рабочую силу и логистику, разумеется, удается снизить и финальную стоимость такого дома вплоть до ДВУХ раз! В качестве чернил используется наша сухая смесь, которая на протяжении трех лет разрабатывалась и модифицировалась, чтоб достичь идеальных показателей по всем параметрам. Проект дома полностью подготовлен под наши суровые климатические условия и обеспечит комфортное проживание на долгие годы.
В связи со всем вышесказанным, мы активно ведем набор партнеров, желающих принять участие в столь масштабном проекте.
Приветствуем компании, специализирующиеся на строительстве. Предложения о сотрудничестве просим присылать на почту
BARKRAFT — молодой и динамично развивающийся бренд на рынке сухих строительных смесей. Производится продукция BARKRAFT Уфимской гипсовой компанией (УГК), одним из крупнейших предприятий Республики Башкортостан по производству строительных материалов (г.Уфа). Компания BARKRAFT и Уфимская гипсовая компания входят в состав ГК «Нерал» — крупнейший многоотраслевой холдинг, включающий в себя десятки предприятий из реального сектора экономики Республики Башкортостан. Уфимская гипсовая компания и BARKRAFT — сегодня, это более 15 лет опыта в производстве строительных материалов. Комбинируя накопленный опыт с собственными научными разработками, Компания создает материалы, отвечающие самым строгим критериям качества.
Главная цель BARKRAFT – внедрение инновационных технологий и создание материалов исключительно высокого качества. Преимущество BARKRAFT — производство замкнутого цикла – от карьера до конечного продукта исключая посредников.
Строительный 3D принтер COBOT BOD2-111
Строительный 3D принтер COBOT BOD2-111
Мы усердно работали над созданием роботизированного 3D-конструктора, в котором используются лучшие технологии. Создавая модульную машину, ее легко обслуживать, перемещать и настраивать. Каждый принтер BOD2 состоит из портальной системы с несколькими модулями. Количество модулей выбирается в соответствии с конкретным строительным проектом. Каждый модуль имеет длину 2,5 метра и может проходить по любой из трех осей. Таких модулей может быть много. Площадь печати: 1,9 х 2,1 х 1,5 м.
Дополнительные опции:
Тангенциальный контроль печатающей головки 24.
000 EURO
Насос / смеситель, контроль веса, 20 метровый шланг для бетона 32.000 EURO
Силос, 4 м3 18.000 EURO
Сборка принтера в месте нахождения клиента 3.000 EURO
Обучение в неделю 6.000 EURO
Независимо от размера, каждый принтер BOD2 будет содержать, как минимум, следующие элементы: 1 настраиваемую печатающую головку, 1 основание каретки по оси X, 2 основания каретки по оси Y, 4 основания каретки по оси Z. BOD2 — это модульная система, позволяющая выбирать конфигурации размеров, соответствующие требованиям вашего проекта.
Мы предлагаем нашим клиентам широкий спектр строительных работ: от гражданского и промышленного строительства, реализации жилых и не жилых проектов, до строительства дорог и другой городской инфраструктуры современных городов, как самостоятельно, так и в консорциумах.
Такой синергизм не только открывает для нас намного больше возможностей, а так же укрепляет связь между нашими компаниями и нашим имиджем. Мы имеем своих рабочих и обеспечиваем не прямую занятость для намного больше людей.
Присылайте свои запросы на Ваши проекты. Главный офис в Европе находится в Дании, для стран Восточный Европы мы обслуживаем вас из Киева.
Гарантия:
Производитель обязуется отремонтировать или заменить все дефектные части в течении 12 месяцев от даты запуска оборудования, за исключением электрических, электронных и подверженных нормальному износу частей. Оборудование снимается с гарантии, если используется не по назначению. В случае ремонта или замены, все издержки на транспорт, проживание техника/ов производителя оплачиваются покупателем.
Монтаж дополнительно, не входит в стоимость. Срок отгрузки приблизительно 30 дней.
Примечание: в цену не входит упаковка.
Производитель: COBOT International A/S Дания
Цена с завода: от 180.000,00 EURO
3D-печать в строительстве — Проектирование зданий
3D-печать (иногда называемая аддитивным производством (AM)) — это управляемое компьютером последовательное наслоение материалов для создания трехмерных форм.
Это особенно полезно для прототипирования и изготовления геометрически сложных компонентов.
Впервые он был разработан в 1980-х годах, но в то время это была сложная и дорогая операция, поэтому она мало применялась. Только с 2000 года он стал относительно простым и доступным и, таким образом, стал жизнеспособным для широкого спектра применений, включая дизайн продуктов, производство компонентов и инструментов, бытовую электронику, пластмассы, металлообработку, аэрокосмическую технику, стоматологические и медицинские приложения, а также обувь. .
Продажи машин AM, или «3D-принтеров», быстро росли, и с 2005 года использование 3D-принтеров в домашних условиях стало практичным.
Системы 3D-печати, разработанные для строительной отрасли, называются «строительными 3D-принтерами».
Цифровая 3D-модель предмета создается либо с помощью автоматизированного проектирования (САПР), либо с использованием 3D-сканера. Затем принтер считывает дизайн и накладывает последовательные слои печатного носителя (это может быть жидкость, порошок или листовой материал), которые соединяются или сплавляются для создания предмета.
Процесс может быть медленным, но он позволяет создать практически любую форму.
В зависимости от принятой технологии печать может производить несколько компонентов одновременно, может использовать несколько материалов и может использовать несколько цветов.
Точность можно повысить с помощью процесса вычитания с высоким разрешением, при котором материал удаляется с напечатанного изделия большого размера. Некоторые методы включают использование растворимых материалов, которые поддерживают выступающие элементы во время изготовления.
Печать на таких материалах, как металл, может быть дорогостоящей, и в этом случае может оказаться более рентабельным напечатать форму, а затем использовать ее для создания изделия.
В строительной отрасли 3D-печать можно использовать для создания строительных компонентов или «печати» целых зданий. Строительство хорошо подходит для 3D-печати, поскольку большая часть информации, необходимой для создания предмета, будет существовать в результате процесса проектирования, а в отрасли уже имеется опыт автоматизированного производства.
Недавнее появление информационного моделирования зданий (BIM), в частности, может способствовать более широкому использованию 3D-печати.
Строительство 3D-печать может обеспечить более быстрое и точное строительство сложных или индивидуальных объектов, а также снижение затрат на рабочую силу и производство меньшего количества отходов.Это также может позволить вести строительство в суровых или опасных условиях, не подходящих для человеческой рабочей силы, например, в космосе.
В 2014 году инженеры Arup использовали 3D-печать для изготовления стального узла для легкой конструкции. Саломе Гальжаард, руководитель группы Arup, сказала: «Это имеет огромное значение для снижения затрат, сокращения отходов и позволяет создавать очень сложные конструкции…»
Профессор Бехрох Хошневис из Калифорнийского университета разработал процесс «обработки контуров» с использованием бетона для производства мелкомасштабных моделей внешних и внутренних стен домов и тестирует гигантский переносной 3D-принтер, который можно использовать для создания стены дома за 24 часа.
Для роботизированной системы требуется плоская заземляющая плита с подземными коммуникациями. По обеим сторонам опоры установлены рельсы, чтобы можно было использовать козловой кран, перекрывающий здание. Затем сопло, управляемое компьютером, подает слои бетона. Слои наращиваются, образуя внутреннюю и внешнюю обшивку для каждой стены, оставляя их для последующего заполнения изоляцией или бетоном.
Шанхайская фирма WinSun Decoration Design Engineering использовала большие 3D-принтеры для распыления смеси быстросохнущего цемента и переработанного сырья (ref.Би-би-си). Это позволило им построить 10 небольших демонстрационных «домов» менее чем за 24 часа. Они предположили, что каждый дом можно напечатать менее чем за 5000 долларов. Их система изготавливает блоки за пределами площадки путем укладки цементной смеси по диагонали. Затем блоки собираются на месте. Winsun считает, что в будущем эту технику можно будет использовать для строительства больших домов или даже небоскребов. В 2015 году они объявили, что напечатали и целую виллу, и пятиэтажный доходный дом.
(См. Global Construction Review, 21 января 2015 г.)
Голландский проект занимается изготовлением полноразмерной типографии в течение нескольких лет, чтобы продемонстрировать потенциал новой технологии (Ref. BBC 3 May 2014).
В июле 2014 года китайская компания Qingdao Unique Products Develop Co представила самый большой в мире 3D-принтер на Всемирной конференции и выставке индустрии технологий 3D-печати в Циндао. Его первой задачей будет печать семиметрового Храма Неба. (Исх. Менеджер по строительству, 1 июля 2014 г.)
В ноябре 2014 года Skanska и Университет Лафборо подписали соглашение о разработке того, что они называют первым в мире коммерческим роботом для печати бетона. (См. Construction Enquirer, Skanska для печати 3D-изделий из бетона.)
В Испании 14 декабря 2016 года в городском парке Кастилия-Ла-Манча в Алькобендасе, Мадрид, был открыт первый в мире пешеходный мост, напечатанный на 3D-принтере (3DBRIDGE). Используемая технология 3DBUILD была разработана компанией ACCIONA, которая отвечала за структурный дизайн, разработку материалов и производство 3D-печатных элементов.
Мост имеет общую длину 12 м и ширину 1,75 м и выполнен из микроармированного бетона. Архитектурный проект был выполнен Институтом передовой архитектуры Каталонии (IAAC).
3D-принтер, использованный для строительства пешеходного моста, был изготовлен компанией D-Shape. 3D-печатный мост отражает сложность природных форм и был разработан с помощью параметрического дизайна и вычислительного дизайна, что позволяет оптимизировать распределение материалов и максимизировать структурные характеристики, имея возможность размещать материал только там, где он необходим, с полной свободой форм. .Пешеходный мост Алькобендас, напечатанный на 3D-принтере, стал важной вехой для строительного сектора на международном уровне, поскольку в этом проекте впервые была применена крупномасштабная технология 3D-печати в области гражданского строительства в общественных местах.
См. также: Строительный рынок 3D-печати.
Очевидно, что все эти проекты имеют огромный потенциал. Есть вопросы о том, как строительная 3D-печать может быть интегрирована с другими компонентами здания, и как они будут включать в себя услуги и армирование, но в долгосрочной перспективе они должны производить более качественные, быстрые и, возможно, более дешевые здания.
Однако систематизированное строительство — это не то, к чему мы привыкли в Великобритании. После Второй мировой войны был короткий бум панельных систем для высотных жилых домов, но многие из получившихся зданий были однообразными и уродливыми, часто с проблемами конденсации. В Великобритании наблюдается возрождение интереса к панелеобразованию и сборным конструкциям, однако доля рынка остается низкой.
Все эти инновации требуют сложного оборудования, и хотя можно предусмотреть использование какой-либо упрощенной версии для производства специализированных компонентов в более промышленных масштабах, сомнительно, что это заменит кирпичи и раствор.
В рамках 2D-проекта WikiHouse разрабатывается альтернативный подход к цифровому производству зданий. WikiHouse — это не аддитивный процесс, а открытый набор информации о конструкции строительных компонентов, которую можно загрузить, изготовить и собрать с использованием местных общедоступных материалов и оборудования. Это низкотехнологичная сборка, требующая небольшой подготовки.
Плагин WikiHouse для Google SketchUp позволяет пользователям создавать файлы для резки компонентов, которые могут быть изготовлены из стандартных листовых материалов, таких как фанера, с использованием станка с числовым программным управлением (ЧПУ).Затем компоненты собираются, а соединения формируются с помощью штифтов и клиньев. Полученные рамы можно поднять и собрать вручную, а затем прикрепить облицовочные панели и установить коммуникации и окна. Утверждается, что «шасси» для одноэтажного дома можно построить за день.
L&T Construction построила первое в Индии двухэтажное здание с помощью 3D-печати за 106 часов
После 3D-печати одноэтажного дома в ноябре 2019 года крупнейшая строительная компания Индии Larsen & Toubro Construction (L&T) завершила первое в стране 3D-печатное двухэтажное здание.
При скромной площади в 65 м² здание было изготовлено с использованием широкоформатного 3D-принтера для бетона, поставленного OEM COBOD, и состоит из местной бетонной смеси для 3D-печати, разработанной собственной командой L&T.
Расположенное на заводе компании в Канчипурам недалеко от города Ченнаи, здание даже имеет встроенные арматурные стержни и полностью соответствует всем строительным нормам и правилам Индии.
М. В. Сатиш, директор и старший исполнительный вице-президент по строительству в L&T, заявляет: «3D-печать бетона — это один из революционных технологий, который может радикально изменить методы строительства, и я очень рад, что, демонстрируя наш растущий опыт в области 3D-печати, мы располагаем хорошими возможностями для расширения границ автоматизированного роботизированного строительства.
Первое в Индии двухэтажное здание, напечатанное на 3D-принтере. Фото через COBOD.Печать настоящим бетоном
Тот факт, что L&T напечатала здание, используя собственную бетонную смесь, сам по себе является важной вехой. По данным COBOD, подавляющее большинство 3D-печатных зданий на сегодняшний день были построены с использованием готовых растворов, которые относительно легко печатать.
К сожалению, готовые строительные смеси имеют максимальный размер частиц 4 мм, а это означает, что они, как правило, слабее, чем традиционный бетон из-за отсутствия грубых добавок, при этом их производство значительно дороже.Кроме того, строительные растворы, как правило, не соответствуют строительным нормам большинства стран, что ограничивает масштабируемость материала.
Впечатляет то, что здание L&T также было оснащено вертикальными арматурными стержнями и горизонтальными распределителями сварной сетки, и на его печать ушло в общей сложности 106 часов.
Хенрик Лунд-Нильсен, основатель и генеральный директор COBOD, добавляет: «Проект L&T Construction знаменует собой огромный шаг вперед для нашей отрасли в глобальном масштабе. Мало того, что проект показывает, что все больше и больше традиционных строительных компаний адаптируют 3D-печать, но и 3D-печать реального бетона, сделанного самими L&T, имеет большое значение, поскольку это помогает еще больше снизить стоимость.
Это действительно впечатляет, как L&T разработала бетон для 3D-печати и применила встроенную горизонтальную и вертикальную арматуру в здании».
Стремление к 60 миллионам домов
Проект как нельзя кстати, поскольку Индия в настоящее время стремится построить 60 миллионов домов в рамках программы «Жилье для всех к 2022 году». L&T заявила, что ожидает, что недавнее напечатанное на 3D-принтере здание проложит путь для дальнейшей работы, обеспечив граждан страны реальным жильем.Компания твердо убеждена, что аддитивное производство приведет к повышению пропускной способности строительства при одновременном улучшении качества строительства новых жилых объектов по всему региону.
Преимущества технологии 3D-печати бетона COBOD не ограничиваются Индией: строительная компания PERI Group недавно объявила о начале собственного проекта по 3D-печати трехэтажного коммерческого многоквартирного дома в Валленхаузене, Германия.
Эта новость появилась всего через несколько месяцев после того, как компания сообщила, что печатает на 3D-принтере первое «готовое к продаже» здание в Германии, в городе Беккум.
В другом месте, во Фландрии в Бельгии, строительная компания Kamp C также напечатала на 3D-принтере двухэтажный дом площадью 90 м² с использованием системы COBOD. Модель дома предназначена не только для одноразового пробного запуска, но и для демонстрации преимуществ, которые 3D-печать может принести строительному сектору. Экспериментируя с принтером, инженерам Kamp C удалось уменьшить потери тепла и значительно сократить образование конденсата.
Подпишитесь на информационный бюллетень 3D Printing Industry , чтобы быть в курсе последних новостей в области аддитивного производства.Вы также можете оставаться на связи, подписавшись на нас в Twitter и поставив лайк на Facebook.
Ищете работу в аддитивном производстве? Посетите 3D Printing Jobs , чтобы узнать о вакансиях в отрасли.
На изображении показано первое в Индии двухэтажное здание, напечатанное на 3D-принтере. Фото через COBOD.
6 самых впечатляющих зданий мира, напечатанных на 3D-принтере
Фото: Kamp C & Jasmien Smets
За последние несколько лет 3D-печать, также известная как аддитивное производство, набирает популярность в строительстве и архитектуре.По мере того, как технология развивалась, ее позиция из любопытства превратилась в жизнеспособный инструмент строительной отрасли, где компании производят и продают конструкции, напечатанные на 3D-принтере, по всему миру.
В области строительных технологий аддитивное производство все еще считается новой технологией. Тем не менее, он уже подал большие надежды благодаря своей способности урезать бюджет и сократить время строительства. Некоторые принтеры даже способны создать всю конструкцию с нуля менее чем за день и за небольшую часть стоимости традиционных методов строительства.
3D-печать также считается очень реальным потенциальным решением гуманитарных проблем, таких как глобальный жилищный кризис.
В тех частях мира, где крыша над головой далека от гарантии, возможность быстро и недорого изготовить жилую структуру имеет огромный потенциал, как, например, это целое сообщество из 50 домов, напечатанных на 3D-принтере в Мексике.
Следующие шесть структур, напечатанных на 3D-принтере, демонстрируют, чего можно достичь с помощью этой технологии, и могут дать представление о глобальном жилищном ландшафте в ближайшие годы.
Многоквартирный дом WinSun, напечатанный на 3D-принтере, провинция Цзянсу, Китай Фото: WinSunКитайская компания WinSun Decoration Design Engineering Co. не в первый раз тестирует возможности 3D-печати. Уже построив 10 домов с помощью 3D-печати менее чем за 24 часа, компания быстро завоевала признание, построив самое высокое в мире сооружение, напечатанное на 3D-принтере, — 5-этажный многоквартирный дом, завершенный еще в 2015 году.
Согласно ArchDaily, многоквартирный дом был построен с использованием 3D-принтера высотой 20 футов, шириной 33 фута и длиной 132 фута.
Я оживлял конструкцию слой за слоем, используя смесь стекловолокна, стали, цемента, отвердителей и переработанных строительных отходов. Затем отдельные секции здания были собраны вместе, как и в любом другом модульном строительном проекте. В то же время WinSun построила особняк площадью 1100 квадратных метров, полностью декорированный внутри и снаружи. ArchDaily пишет, что тайваньская компания по недвижимости заказала 10 особняков-прототипов. Строительство каждого обойдется примерно в 160 000 долларов.
В то время Ma Rongquan, China Construction No.Главный инженер Инженерного бюро 8 сказал на пресс-конференции, что он надеется, что проекты проложат путь к более унифицированным стандартам строительства с помощью 3D-печати.
«Эти два дома полностью соответствуют соответствующим национальным стандартам. Он безопасен, надежен и отличается хорошей интеграцией архитектуры и декора. Но поскольку нет конкретного национального стандарта для архитектуры 3D-печати, нам необходимо пересмотреть и улучшить такой стандарт на будущее», — сказал он.
Чтобы не отставать, в начале 2020 года в Дубае открылось крупнейшее в мире здание, напечатанное на 3D-принтере, — административное здание площадью 6900 квадратных футов для муниципалитета Дубая. Давно известно, что Дубай стремится к невозможному, когда дело доходит до строительства. В конце концов, здесь уже находится Бурдж-Халифа, самое высокое здание в мире, возвышающееся над пустынным ландшафтом на высоте более полумили.
По данным SingularityHub, для проекта муниципального строительства Дубай сотрудничал с бостонской Apis Cor, компанией, известной тем, что построила 3D-печатный дом в России менее чем за 24 часа.Структура здания очень похожа на обычное здание, оно сделано из сборного железобетона и армировано арматурой и бетоном. Были привлечены подрядчики, чтобы добавить такие штрихи, как окна и крышу, после того, как конструкция была собрана.
У Дубая большие планы на технологию 3D-печати.
К 2030 году с использованием этого метода планируется построить до четверти всех новых зданий. SingularityHub пишет, что это часть плана правительства по снижению затрат на строительство и экономии времени на строительных проектах.
Строитель PERI GmbH и дизайнер MENSE-KORTE ingenieure+architekten совместно работали над первым в Германии напечатанным на 3D-принтере двухэтажным зданием с жилой площадью около 860 квадратных футов на каждом этаже, согласно ArchDaily.
В проекте используется специальный 3D-принтер под названием BOD2, разработанный датским производителем COBOD. Машина позволяет добавлять трубы и другие внутренние компоненты здания даже во время печати.ArchDaily пишет, что он может напечатать до 10 квадратных футов двухслойной стены всего за 5 минут, и его нужно откалибровать только один раз, прежде чем приступить к работе с каждой секцией.
«Процесс печати бетона дает нам, дизайнерам, большую степень свободы при проектировании зданий. При обычных методах строительства это было бы возможно только при больших финансовых затратах. С нашим напечатанным жилым домом в Беккуме мы демонстрируем потенциал процесса строительной печати», — сказал Вальдемар Корте, партнер MENSE-KORTE ingenieure+architekten.
Офисное здание, напечатанное на 3D-принтере, Дубай, Объединенные Арабские Эмираты Фото: Gulf News До того, как Дубай стал домом для самого большого в мире здания, напечатанного на 3D-принтере, он уже был известен первым в мире офисным зданием, напечатанным на 3D-принтере. Согласно Architect Magazine, в офисном комплексе площадью 2600 квадратных футов находится штаб-квартира Dubai Future Foundation (DFF). Каждое здание сделано из отдельных бетонных компонентов, которые были напечатаны в Шанхае и отправлены в Дубай для размещения.Чтобы завершить работу, Дубай заручился поддержкой огромного 3D-принтера WinSun, имеющего размеры 120 футов в длину, 40 футов в ширину и 20 футов в высоту.
Согласно журналу Architect Magazine, компания заявила, что сочетание 3D-печати и модульной сборки сократило трудозатраты на 50–80 %, а строительные отходы — на 30–60 %. Здание, которое впервые открылось для работы летом 2016 года, было спроектировано Генслером для Национального комитета Объединенных Арабских Эмиратов.
«Это прокладывает путь к будущему, в котором 3D-печать может помочь решить насущные проблемы окружающей среды и урбанизации, а также позволит нам создавать индивидуальные пространства для наших клиентов в гораздо более короткие сроки», — сказал директор Gensler Ричард Хаммонд в интервью журналу Architect Magazine. утверждение.
3D-печатный прототип дома, Антверпен, Бельгия Фото: Kamp C & Jasmien Smets Прошлым летом компания Kamp C построила в Бельгии двухэтажный дом, напечатанный на 3D-принтере, сообщает New Atlas. Площадь дома составляет всего 1000 квадратных футов, и он был изготовлен с использованием той же технологии печати COBOD BOD2, что и особняк в Германии.
Принтер имеет размеры 32 на 32 фута и выдавливает цементоподобную смесь отдельными слоями, пока структура не будет завершена. После того, как это было сделано, люди-подрядчики добавили окна и другие важные элементы.
На завершение этого проекта ушло около трех недель, но Kamp C сообщил New Atlas, что сократит время строительства до двух дней. Здание включает в себя вестибюль, два конференц-зала и кухню и оснащено современными удобствами, в том числе полами с подогревом, солнечными батареями и тепловым насосом.
Руководитель проекта Марийке Аэртс сообщила New Atlas, что технология 3D-печати для проекта позволила сэкономить примерно 60% времени, бюджета и материалов.
14Trees’ Доступные экологически чистые здания, Малави, Африка Фото: 14Trees Доступное жилье не является данностью во многих местах.14Trees, совместное предприятие CDC Group и производителя цемента LafargeHolcim, стремится улучшить качество жизни жителей за счет увеличения доступности доступных домов и школьных зданий по всей Африке.
По данным 3D Printing Media Network, начиная с Малави, компания 14Trees начала производить экологически чистые и доступные конструкции, снова используя 3D-принтер COBOD BOD2. Огромный размер принтера требует двух человек-операторов, поэтому COBOD отправила экспертов в Малави, чтобы обеспечить надлежащее обучение местных рабочих.
«Мы очень воодушевлены тем фактом, что 14Trees теперь успешно используют нашу технологию в Африке, и мы впечатлены скоростью, которой им удается достичь для печати стен первых зданий, — сказал основатель COBOD и генеральный директор Хенрик. Об этом Лунд-Нильсен сообщил 3D Printing Media Network.
«Нехватка доступного жилья и школ в Африке огромна, и мы верим, что наши технологии могут сыграть жизненно важную роль в решении этой проблемы, не в последнюю очередь за счет увеличения скорости выполнения.
3D-печать может помочь строить дома с уникальным дизайном дешевле, говорят защитники аренда.
Это первый в Канаде напечатанный на 3D-принтере дом — спиральная структура с выдающейся особенностью: изогнутыми стенами.
(Он был вдохновлен – и назван в честь – математической последовательности Фибоначчи.)
3D-печать, также известная как аддитивное производство, – это процесс, при котором объект создается с использованием слоев материалов в соответствии с цифровым дизайном.
Несмотря на то, что строительство с помощью 3D-печати все еще находится в зачаточном состоянии , сторонники говорят, что в будущем эту технологию можно будет использовать для быстрого и дешевого строительства домов с уникальным дизайном, с меньшей потребностью в дефицитной квалифицированной рабочей силе. .
Ян Комишин является президентом Twente Additive Manufacturing, компании, стоящей за Домом Фибоначчи, зарегистрированным на Airbnb. Он сказал, что 3D-печать позволяет строителям строить сложные изогнутые стены по той же цене, что и прямая стена.
«Итак, теперь архитектурные особенности, которые завораживают или добавляют эстетики, могут быть реализованы практически без сравнения затрат», — сказал он.
Как это работает
Чтобы построить такой дом, здание сначала проектируется в цифровом виде. Дизайнеры определяют, какие аспекты дома можно распечатать на 3D-принтере; как правило, это такие детали, как фундамент и стены, сделанные из бетона — материала, который хорошо поддается 3D-печати. Затем инструкции отправляются на роботизированный принтер, который может создавать элементы на строительной площадке или в другом месте, например на фабрике.
Стены Дома Фибоначчи были напечатаны за 11 дней, а затем доставлены на место сборки для сборки рабочими.
Это дом, вид изнутри. Бетонные детали были напечатаны на 3D-принтере за пределами площадки, а затем собраны на месте. Он вдохновлен знаменитой математической последовательностью Фибоначчи. (Twente Additive Manufacturing)«У самого робота есть шланг и насадка», — сказал Комишин.
Растворно-бетонная смесь выкачивается из шланга и имеет такой состав, что каждый слой можно накладывать на следующий, создавая структуру слой за слоем.
Это очень похоже на насадку пекаря, наносящую глазурь на торт.
Существует множество людей, которые используют дома 3D-принтеры гораздо меньшего размера, изготавливая, а иногда и продавая различные безделушки. Некоторые библиотеки и мастерские также предлагают членам доступ к 3D-принтерам на своих объектах.
Но настоящая перспектива технологии заключается в том, как она изменит создание более крупных продуктов, от самолетов до зданий.
Решение для бездомных?
Дон МакКуэйд (Don McQuaid) — управляющий директор World Housing, международного агентства, занимающегося решением проблемы бездомности, которое помогло финансировать создание сообщества из 50 домов, напечатанных на 3D-принтере, в Табаско, Мексика.
«Мы верим, что технологии станут решением проблемы бездомных, и мы верим, что каждый заслуживает дома», — сказал он.
Сейчас эта некоммерческая организация сотрудничает с Twente Additive Manufacturing в амбициозном проекте здесь, в Канаде.
Названный Sakura Place, это будет сообщество из пяти напечатанных на 3D-принтере домов в Нельсоне, Британская Колумбия, для семей, которые изо всех сил пытаются позволить себе жилье. Каждый дом будет площадью 700 квадратных футов с двумя спальнями, кухней и ванной комнатой.
Сообщество однажды может стать доказательством концепции использования технологии 3D-печати для строительства доступного жилья в других местах Канады, поскольку многие продолжают выражать недовольство рынком дорогой недвижимости в стране.
В сентябре средняя цена дома в Канаде составила 604 000 долларов, что более чем на 17 % больше, чем годом ранее. А согласно отчету Scotiabank, в Канаде самое низкое предложение жилья на 1000 жителей среди стран G7.
3D-печать также может решить некоторые проблемы, связанные с коротким строительным сезоном в некоторых отдаленных районах Канады, – сказал Маккуэйд.
«Для нас может быть решением войти, запустить машину [3D-печати] и использовать местные материалы и местных жителей, чтобы помочь и построить в узком окне», — сказал он.
Как это сокращает расходы — но не так резко
Комишин также считает, что технология решает проблему нехватки квалифицированной рабочей силы в строительной отрасли.
«Этот тип технологии очень легко адаптируется к тому, кто… имеет практически любой компьютерный опыт», — сказал он.«Это позволяет рабочим местам иметь доступ к точности и повторяемости, которые иногда недостижимы только с помощью человеческих процессов».
Эта предсказуемость может снизить затраты, сказал он, прежде чем предостеречь, что, хотя дома, напечатанные на 3D-принтере, дешевле, чем традиционные постройки, это снижение затрат — не на долю стоимости.
«Люди очень увлечены этой технологией. А потом они звонят нам и думают, что могут построить дом за 6000 или 10 000 долларов», — сказал он.
ЧАСЫ | Китайская строительная компания использует 3D-принтер для строительства домов:
Китайская строительная компания заявляет, что использует 3D-принтер для строительства недорогих домов 1:10 3D-печать, сказал Комишин.
«Стоимость этих вещей не меняется», сказал он. «Таким образом, с этой точки зрения мы все еще можем делать доступное жилье, но есть довольно нереалистичные ожидания [относительно] того, что эта технология может сделать с точки зрения затрат».
Ряд исследований и проектов оценили экономию средств в диапазоне от 10 до 50 процентов по сравнению с обычным строительством.
Еще одна проблема заключается в том, что, хотя 3D-принтер может относительно дешево строить бетонные конструкции, это не включает стоимость самого 3D-принтера, которая может варьироваться от 49 000 долларов США для небольших базовых моделей до более 125 000 долларов США для более крупных моделей. , согласно 3Drific , интернет-изданию, посвященному 3D-печати.
Тем не менее, по крайней мере, одна юрисдикция стремится резко увеличить объемы 3D-строительства. Дубай в Объединенных Арабских Эмиратах 90 198 стремится к тому, чтобы к 2030 году 30 % нового строительства в городе-государстве было напечатано на 3D-принтере .
5 3D-печать в строительстве Примеры, которые вы должны знать
В 2018 году ежегодная конференция по творчеству и технологиям в Остине South by Southwest бурлила жизнью. Посетители могли увидеть группу под названием Fish Police или другую группу под названием Cut Worms. Была функциональная копия салона Westworld .
Пожалуй, самым интригующим экспонатом был дом. Это был не просто дом; он отличался от всех других домов в Остине. Фактически, он отличался от любого другого дома в Америке. И вот почему: он был напечатан на 3D-принтере менее чем за 24 часа и стоил всего 10 000 долларов. Это меньше, чем модный евротур.
Родившийся в результате сотрудничества между высокотехнологичной аппаратной и строительной компанией ICON и некоммерческой организацией доступного жилья New Story, дом площадью 800 квадратных футов также был полностью разрешен, что означает, что он был готов к заселению.
Первый дом ICON «Я бы обязательно переселил свою семью в один завтра», — сказал в интервью Built In Дмитрий Юлий (слева), операционный директор ICON.
Сейчас, всего год спустя, команда ICON печатает на 3D-принтере целые деревни.
«Наша миссия — сделать достойное жилье доступным для всех», — объяснил в видео генеральный директор ICON Джейсон Баллард.
К сожалению, по оценкам демографов, сегодня более 1,6 миллиарда человек не имеют достаточного жилья, а к 2050 году жилье может понадобиться трем миллиардам человек.Мы далеки от утопии Балларда, но проекты ICON, по крайней мере, приближают нас к ней. Компания напечатала центр для посетителей в деревне доступного жилья Mobile Loaves & Fishes в Остине. И когда Джулиус разговаривал с Built In, он звонил из неназванной латиноамериканской страны, где команда ICON усердно трудится, печатая целое сообщество для бездомных и необеспеченных семей. я
t предназначен для «людей, которых обычно обслуживают последними», — сказал он. «Наиболее уязвимые среди нас редко первыми получают какие-либо новые технологии.”
Сам говорящий по-испански, Джулиус сказал, что будущие жители последних домов ICON выразили «радость» и «трепет», особенно когда они впервые увидели промышленный 3D-принтер компании, фантастическое изобретение, не похожее ни на что из нас.
видел раньше.
Принтер Icon Vulcan The Vulcan Prints Concrete «Ink» Принтер для подписи
ICON, Vulcan, весит буквально тонну, имеет почти 12 футов в высоту и выглядит как нечто среднее между столом и стойкой для тяжелой атлетики.Укомплектованный командой из четырех-шести человек, он может печатать конструкции шириной до 28 футов и высотой 8 1/2 фута.
В этом контексте «печать» означает сканирование цифровых чертежей и преобразование их в физические объекты с помощью экструдера или мобильного картриджа. Квадратный блок оснащен насадкой и перемещается вперед и назад на стержне, который постоянно поднимается и опускается до идеальной высоты. Материал выдавливается — в данном случае бетонная смесь Lavacrete, запатентованная ICON, — примерно так же, как зубная паста выдавливается из тюбика зубной пасты.
Принтер — это очевидное чудо робототехники, но Джулиус сказал, что Lavacrete — это еще и «техническая проблема».
«Как сделать что-то достаточно мягкое, чтобы [течь] через несколько футов трубок, но в конечном итоге достаточно жесткое и достаточно [быстро затвердевающее], чтобы на него сел еще один слой?»
Сначала инженеры просто знали, что это должен быть бетон, который не проводит тепло, как металл, и дешев в производстве. Возможно, самое главное, он чрезвычайно прочный.
«Бетон во всем мире и на протяжении всей истории человечества был одним из самых прочных материалов, которые только можно было получить, — сказал Джулиус. «Одна из причин, по которой люди начали строить мосты из бетона, заключается в том, что они могут стоять в воде сотни лет и при этом оставаться в порядке».
Юлий сказал, что на совершенствование «Вулкана» и его бетонных «чернил» ушли годы.
«Некоторые из препятствий, с которыми мы столкнулись, были просто основаны на том факте, что то, что мы делаем, едва ли возможно.”
На веб-сайте ICON даже появляется предупреждение: «Это не научная фантастика».
Принтер Icon Vulcan в действии Роботы возьмут на себя строительство?
ICON — не единственная компания, изучающая возможности 3D-печати в строительстве. Технология 3D-печати может сделать строительную отрасль менее расточительной и менее зависимой от пиломатериалов, что в две смены уменьшит ее воздействие на окружающую среду.
Это также может полностью произвести революцию на рынке недвижимости, сделав индивидуальные дома доступными для большего числа покупателей жилья.Это также означало бы значительное увеличение доходов для таких компаний, как ICON. Недвижимость — это огромный рынок; по одним оценкам, только рынок жилья США стоит 33,3 триллиона долларов.
Однако на данный момент здания, напечатанные на 3D-принтере, еще не получили широкого распространения. По данным BCG, по состоянию на 2018 год во всем мире было менее сорока прототипов конструкций, напечатанных на 3D-принтере. Более того, на 3D-печать приходилось менее одного процента от одного процента всех доходов от строительства.
Однако за рубежом печатные здания становятся все более популярными.Например, Объединенные Арабские Эмираты стремятся стать центром 3D-печатного строительства. К 2030 году — всего через десять лет — руководство Дубая надеется, что здания, напечатанные на 3D-принтере, будут составлять 25 процентов городской недвижимости.
Чтобы дать вам более полное представление о том, что происходит в сфере строительства с помощью 3D-печати, мы собрали пять других лидирующих компаний.
Апис Кор Апис КорМестонахождение: Бостон
Чем занимается: Скромная миссия Apis Cor заключается в автономной 3D-печати зданий «на Земле и за ее пределами.«На данный момент недалеко от Москвы компания напечатала крошечный дом (примерно 400 квадратных футов) из бетона за 24 часа. Мало того, что проект был выполнен быстро, он стоил всего около 10 000 долларов. Apis Cor также выигрывал призы на нескольких этапах конкурса НАСА по распечатке среды обитания человека, созданного для облегчения исследования Марса.
Новая история Новая история
Местонахождение: Сан-Франциско
Чем занимается: Целью этой некоммерческой организации является облегчение кризиса доступного жилья путем 3D-печати домов в таких местах, как Гаити, Сальвадор и Боливия, с использованием принтера ICON Vulcan.На данный момент руководство New Story собрало 20 миллионов долларов для субсидирования своих строительных проектов, и это одна из первых некоммерческих организаций, окончивших престижный акселератор стартапов Y Combinator.
Грязевые боты Грязевые боты
Местонахождение: Мидвейл, Юта
Чем занимается: Эта компания специализируется на принтерах для бетона, которые могут создавать множество объектов, включая прочные колонны, многоуровневые фонтаны и целые дома.Его модели принтеров варьируются от шести до 100 футов в поперечнике (чем больше принтер, тем больше его потенциальные проекты) и не требуют причудливых материалов накаливания, вместо этого они работают с простой смесью песка, цемента и извести.
Контур Крафт Контур Крафт
Местонахождение: Лос-Анджелес
Чем занимается: Запатентованная технология этой компании, основанной профессором инженерного дела Университета Южной Калифорнии доктором Бехрохом Хошневисом, работает быстро и дешево: она может построить дом площадью 2000 квадратных футов менее чем за 24 часа.Хотя его еще нет на рынке, внутри компании прогнозируется сокращение обычных затрат на строительство на 80 процентов. Секрет? Роботы настолько автономны, что вполне могли бы строить жилье на Луне. Хошневис считает дома Contour Crafting (привязанные к земле) потенциально доступным жильем, а также убежищами для сценариев оказания помощи при стихийных бедствиях. Принтеры также могут создавать ветряные турбины, мосты и другую инфраструктуру.
WinSun WinSun
Местонахождение: Шанхай, Китай
Чем занимается: Эта строительная компания, специализирующаяся на 3D-печати, специализируется на больших сооружениях, таких как жилые комплексы и офисные здания, включая то, что, как она утверждает, является самым высоким зданием, напечатанным на 3D-принтере: шестиэтажный жилой комплекс в индустриальном парке Сучжоу в Китае.
Команда также построила «Офис будущего», ультрасовременное здание в Дубае, напоминающее набор гигантских костяшек домино, с использованием фирменного принтера Winsun высотой 20 футов. По сравнению с американскими моделями это настоящий Левиафан: невероятно высокий и более 100 футов в длину.
Спальня в первом доме ICON Новая парадигма жилья
Джулиус не знает, куда движется строительная отрасль в целом.
«Мы не тратим много времени на беспокойство о других людях в отрасли, — сказал он.
Вместо этого он сосредоточился на ICON и ее передовой технологии печати, которая делает возможным совершенно новый спектр эстетических решений. Vulcan, например, может сделать изогнутую стену так же легко, как и прямую — для этого не нужны высококвалифицированные специалисты. Технология печати легко допускает и другие штрихи, включая полки, ниши и штифты, встроенные прямо в стены, или необычно расположенные окна и двери.
«У вас есть действительно уникальные возможности для размещения вещей.
… не по центру, чего обычно не увидишь в традиционном доме», — сказал Джулиус.
Однако дома могут быть оформлены и в традиционном стиле. Ребристый вид стен — характерный побочный продукт процесса послойной 3D-печати — может быть оштукатурен до тех пор, пока он не станет неотличим от «традиционной стены из гипсокартона, на которой есть штукатурка». Дерево также может служить акцентом в бетонных домах. Во многих домах ICON деревянные потолки.
Другими словами, дома ICON не должны выглядеть футуристическими или разрушительными, но они и то, и другое.Миссия ICON заключается в том, чтобы возвестить то, что Джулиус назвал «сдвигом парадигмы», который позволяет «наиболее уязвимым из нас иметь возможность жить в достойном доме».
Деревня, которую его команда печатает в Латинской Америке, предназначенная для семей, живущих менее чем на 200 долларов в месяц, кажется хорошим началом.
Изображения через Shutterstock, ICON, социальные сети и веб-сайты компаний.
Архитектурная 3D-печать стала проще | Индивидуальная 3D-печать
Вы не сможете добиться новаторства, если ваш клиент не продаст ваш дизайн, каким бы новаторским он ни был.Вы можете сделать так много на бумаге, когда вашему клиенту трудно понять вашу концепцию и видение. Вы можете вернуться к чертежной доске или сэкономить время и полностью пропустить чертёжную доску.
Высококачественные 3D-модели привлекают внимание к конечному продукту, а не к процессу, позволяя клиентам испытать ваше видение на себе так, как никогда не могли сделать 2D-визуализации. С физическим макетом, тщательно созданным до самых мельчайших деталей, ваши клиенты могут участвовать в процессе проверки осмысленным образом, который согласует ваше видение и сокращает количество переделок в будущем.
3D-печатные модели обогащают проекты AEC от концепции до завершения и предлагают быстрый и доступный способ получить объективное представление о ваших планах на каждом этапе пути.
Массовые модели: Нельзя отрицать важнейшую роль, которую играет создание моделей даже на самых ранних, концептуальных этапах проектирования. Распечатанные на 3D-принтере массивные модели могут сэкономить вам часы времени и позволяют легко редактировать файлы и повторно распечатывать изменения, а также дают вам время для работы над другими важными задачами.
Строительные модели: 3D-печать подробных моделей даже самых сложных конструкций, чтобы проверить их осуществимость и обеспечить более точное и всестороннее представление формы вашего проекта, которую ваша команда и клиенты могут проанализировать и изучить вблизи.
Образцовые дома: Планы домов воплощаются в жизнь и позволяют потенциальным покупателям и градостроителям испытать отдельное жилье или всю застройку, а также предоставляют подрядчикам точное представление о результатах, которые вы ожидаете увидеть.
3D-планы этажей: Создавайте простые для понимания модели внутренних планов этажей, понятные каждому, что ускоряет внесение изменений и утверждение. Планы этажей, напечатанные на 3D-принтере, экономят ваше время и деньги, связанные с созданием моделей вручную, и в то же время создают планы, которые упрощают общение, предоставляя подробное и сложное представление вашего видения, что помогает сократить циклы проверки и избежать переделок.
Внутренние модели: Создавайте внутренние пространства с большей возможностью исследовать и экспериментировать с запретительными ограничениями обычных мер, в результате чего пространства создаются на заказ и полностью оптимизированы для нужд вашего клиента.
Архитектурные модели: 3D-печать предлагает экономичное решение для быстрого создания сложных архитектурных моделей в масштабе, которые вы можете легко редактировать, чтобы вы могли исследовать и тестировать каждый элемент дизайна, экономя при этом недели рабочего времени.
Модели трубопроводов: Маршрутизация трубопроводов, соединители и материалы размещены в простой для визуализации форме с помощью 3D-печатных моделей трубопроводов, что помогает инженерным группам оптимизировать каждый проект для наиболее эффективного использования пространства, обеспечивая доступ для обслуживания и избегая перекрытий.
.
Масштабные модели и подарки заинтересованным сторонам: Создавайте масштабные модели одного проекта или целого города, чтобы представить любой этап вашей постройки для использования в процессе проектирования, на презентациях или торговых встречах или даже для использования в качестве подарков заинтересованным сторонам.
Несмотря на то, что 3D-печать используется уже несколько десятилетий, поверхность ее потенциала лишь слегка поцарапана. Новые приложения для технологии 3D-печати открываются быстрее, чем когда-либо прежде, и специалисты в области строительства, архитектуры и инженерии находят столь необходимую экономию бюджета и времени, поскольку они находят новые способы включения 3D-печатных моделей во все аспекты своих проектов.
ISU стремится сократить расходы на строительство с помощью 3D-печатных бетонных домов
Строительные стартапы строят дома с помощью 3D-принтеров
Новое поколение стартапов хочет изменить строительную отрасль, автоматизировав производство с помощью промышленных 3D-принтеров.
Они говорят, что 3D-печать может помочь решить проблему нехватки жилья во всем мире, делая дома быстрее, дешевле и экологичнее. (19 апреля)
AP
Первый напечатанный на 3D-принтере дом в Айове может быть готов для своих новых владельцев к этому времени в следующем году.
Управление экономического развития Айовы в пятницу выделило 1,4 миллиона долларов Колледжу дизайна Университета штата Айова на покупку 3D-принтера, способного производить бетонные дома. Его цель — построить район из 34 домов, напечатанных на 3D-принтере, в Гамбурге, городе на юго-западе Айовы, восстанавливающемся после сильного наводнения два года назад.
Директор агентства Деби Дарем сказала, что колледж также разработает учебную программу для обучения подрядчиков 3D-печати и новым строительным нормам штата, чтобы обеспечить широкое использование этой техники в Айове.
«Очевидно, что мы должны выяснить, как согнуть кривую затрат на доступное жилье», — сказал Дарем совету директоров в пятницу.
«Я очень рад этому. Нам предстоит пройти долгий путь, чтобы сдвинуть иглу с рынка доступного жилья, потому что нам нужно многому научиться».
Пит Эванс, доцент кафедры промышленного дизайна ISU, сказал, что дома, напечатанные на 3D-принтере, обеспечивают значительную экономию средств, поскольку их можно построить за неделю или две. На строительство дома традиционными методами могут уйти месяцы.
Бетон, используемый в 3D-печатных конструкциях, также обеспечивает большую устойчивость и отказоустойчивость, чем дома с деревянным каркасом, сказал Эванс.
«Учитывая только что пронесшееся зимнее дерехо, это обеспечивает дополнительный уровень безопасности для любого, кто окажется в одном из этих подразделений», – сказал он.
Подробнее: Это первый в мире 3D-район в сельской местности Мексики
В других частях страны некоторые сообщества внедряют новую технологию. В Остине, штат Техас, жилищно-строительная компания Lennar и ICON, строительная фирма из Техаса, специализирующаяся на конструкциях, напечатанных на 3D-принтере, строят 100 одноэтажных домов с 3D-печатью в том, что считается крупнейшим в мире проектом такого рода.
CNN.
В прошлом году SQ4D, компания, основанная для использования новой технологии в жилищном строительстве, выставила на продажу первый напечатанный на 3D-принтере дом в США в Риверхеде, штат Нью-Йорк. По заявлению компании, его прейскурантная цена в 299 000 долларов была на 50% ниже стоимости сопоставимых недавно построенных домов в этом районе.
Согласно веб-сайту SQ4D, на строительство дома площадью 1400 квадратных футов с тремя спальнями, двумя ванными комнатами ушло 48 часов, 20 000 долларов и всего три рабочих.
По словам Эванса, 3D-печать также может сократить отходы наполовину.
«Есть ряд очень важных статистических данных», сказал он.
Штат Айова сотрудничает с компанией Brunow Contracting, расположенной в Каунсил-Блафс, над подготовкой участка в Гамбурге к весеннему строительству. Фактическая печать может начаться уже следующей осенью, в зависимости от того, когда прибудет машина, сказал Эванс, предупредив, что это может занять до восьми месяцев.
