3 д принтер для строительства: 17 реальных зданий, напечатанных на 3D-принтере — Будущее на vc.ru

что можно сделать, зачем нужен

Технологии не стоят на месте. Не так давно российские ученые объявили, что сумели распечатать на 3D-принтере искусственное сердце, то и дело попадаются сообщения, что подобный агрегат с нуля сможет создать все детали для велосипеда и даже автомобиля, но это еще не всё. Умельцы и придумщики шагнули ещё дальше, из микромира в макромир, и научились распечатывать на принтерах настоящие дома. Нет, не макеты, полноразмерные жилища для людей. Сегодня редакция Homius.ru решила поподробнее изучить этот вопрос и рассказать, насколько интересна для россиян будет такая технология и насколько практично будет распечатать себе новый дом. Кроме того, в этом обзоре рассмотрим иные возможности применения 3D-принтера в строительстве.

Это не макет и не фрагмент научной программы, а реальная строительная площадка

Содержание статьи

Что такое строительный 3Д-принтер и зачем он нужен

Если говорить совсем упрощенно, то строительный 3D-принтер — это своего рода гибрид бетономешалки и руки-манипулятора, рисующего по заданному алгоритму чертеж. По сути, вместо чернил у него бетон, а вместо бумаги – реальная строительная площадка.

Из сопла с определенной скоростью подается строительная смесь, которая равномерно, слоями распределяется по периметру возводимой конструкции

Конструкция может быть как большой, к примеру, окружностью, так и ограниченной в пространстве, к примеру, стеной определённой ширины и длины.

К сведению! Новатором использования специального принтера для печати домов и строительных конструкции считается профессор Университета Южной Калифорнии Берох Хошневис. Он запатентовал технологию Contour Crafting, а именно – использования специального экструдера на подвижной платформе, с помощью которого и наносятся слои цементной смеси.

Интересно, что прародителем идеи самовозводимых с помощью роботов-манипуляторов домов считается не один человек, а целая группа специалистов NASA еще в 1995 году, когда в Америке активно развивалась идея покорения малоизученных участков не только нашей планеты, но и космоса. Считалось, что роботы смогут подготовить плацдарм для переселения и комфортного проживания представителем земной цивилизации в другие, менее обжитые уголки Вселенной.

И правда: в домах, возведённых по такой технологии есть что-то космическое!

Как работает строительный 3Д-принтер

Так называемая аддитивная технология строительства (от англ. Add- добавлять, наращивать) практически не имеет ограничений в использовании(кроме как законами физики). На 3D-принтере можно печатать как отдельные элементы конструкции: стены, перекрытия, другие элементы, так и цельные дома.

Интересный факт! В России впервые дом, полностью напечатанный на 3D-принтере, был возведен в 2016 году компанией ApisCor в городе Ступино. Интересно, что дом возводился целиком, т.е. печатался от потолка до крыши без перерыва. Весь процесс занял 24 часа чистого времени. До этого дня печатались только отдельные панели.

По сути, процесс работ повторяет обычное строительство. Сначала создается проект, затем возводится фундамент, в этом случае, чаще всего, он кирпичный. Процесс компьютерного моделирования в строительстве подобных сооружений – важнейшая часть. Ведь все этапы возведения дома возложены на искусственный интеллект.

Современные 3D-принтеры могут учитывать конфигурацию и положение окон, а также применять архитектурные приемы, используя заранее созданные макеты

По сути, основная часть принтера, кроме электронной начинки, – это стрела экструдера и управляющие ею эксцентрики, которые и двигаются по платформе в заданном радиусе или по прямой. Собственно, монтаж базы, или основания принтера как раз зависит от параметров здания и его конфигурации. Дома могут иметь разную форму и габариты, соответственно и формат машин, создающих их, совершенно разный.

Важное дополнение. В строительном принтере нет необходимости использовать нагревающий элемент. Бетонная смесь подается напрямую из бетономешалки, с помощью специальных насосных систем. Такие машины позволяют идеально ровно выполнить кладку, а в некоторых случаях оставить отверстия под арматурные элементы.

3D-принтер позволяет провести укладку стен, перекрытий, инженерных отверстий, в том числе под оконные проёмы

Виды 3Д-принтеров для строительства дома

Как мы уже замечали выше, тип 3D-принтера напрямую зависит от типа и модификации здания. Которое он возводит. От этого зависит и размер самого принтера, объем бетономешалки, а также сопла, который подает строительную смесь.

Вариации конструкций строительных 3D-принтеров

Впервые дома по данной технологии стали массово возводить в Шанхае. Одна из первых 3D-машин, поразившей своими размахами и размером стал принтер WinSun. Длина рабочей зоны составляла 150 метров, а ширина 10. Такой принтер способен за несколько дней напечатать здание высотой 6 метров.

Дом, напечатанный чудо-принтером

Интересно, что в качестве технологической изюминки китайские инженеры использовали специальное стекловолокно, которое, с одной стороны, удешевляло строительные работы, а с другой – делало бетонную смесь менее теплопроводной. Тестовые образцы позволили компании сэкономить половину бюджета на возведение дома по новой технологии.

Европейские же инженеры, к примеру, голландские предпочитают печатать не собственно дома, а строительные материалы, с помощью которых эти дома можно возводить, считая (в чем-то справедливо), что более качественно работа будет сделана всё-таки человеческими руками и головой.

Достоинства и недостатки применения 3D-принтера в строительстве

Главным плюсом, о котором говорили все разработчики, называется то, что процесс возведения жилья удешевляется, а скорость возведения объектов увеличивается. Однако, до сих пор непонятно, будет ли использоваться человеческий труд, хотя бы в качестве дополняющего элемента.

Кроме того, универсальность печати и возможности моделирования смогут в будущем позволить возводить дома на участках со сложным рельефом. Технические решения уже в этом направлении есть

С помощью точного расчета можно создавать идеальные опорные и несущие конструкции под определённую местность, идеально точно следовать метражу помещения по проекту, а главное – создать идеально ровные стены. Кроме того, с помощью 3D-печати можно создать идеально ровный фундамент, причем достаточно быстро.

Среди главных, но существенных минусов – это большие энергозатраты и необходимость обслуживания оборудования. Кроме того, каким бы ни было совершенным оборудование, полный цикл работ оно охватить не сможет.

Строительная площадка под строительство дома на 3D-принтере

Ведущие производители принтеров для 3D-печати домов

В России пока немногие компании решились освоить такую технологию строительства. Ещё меньше занимаются серийным производством такого оборудования. Всё-таки, пока это штучный товар. Однако, всё же можно назвать одну из них, которая уже прочно заняла лидирующие позиции в этой области. Это фирма СпецАвиа. Её персоналом был разработан и опробован прототип строительного 3D-печатного аппарата и осуществлена пробная печать.

Кроме того, на рынке можно встретить образцы словенской компании BetAbram. Она занялась серийным производством строительных принтеров. Сейчас в линейке компании несколько вариантов конструкций или моделей принтеров.   Их стоимость варьируется от 12 000 евро за станок до 20000 евро. Вероятно, что затраты себя оправдают.

Принтер BetAbram P1 может напечатать дом площадью в 144 квадратных метра, при относительно невысокой конструкции – около трех метров

Внешне принтер похож на обычную платформу, двигающуюся по рельсам. Они регулируются по высоте.

А как же насчет внутренних стен? Интересно, что и тут строительный 3D-принтер тоже может выручить. Просто сырье для возведения внутренних перегородок отличается.

Такие стены никак не похожи на цементные, хотя напечатаны в той же технологии

Специальный полимер на основе клея и соли, высыхая, создает ажурную конструкцию, которая про прочности не уступает цементной, однако, она значительно легче. Материал не боится влаги, его можно использовать для возведения перегородок.

Материал под названием Saltygloo (с англ. «солевой клей») был разработан компанией EmergingObjects

Примеры домов, построенных с применением 3D-печати

Ещё раз, давайте полюбуемся на причудливые строения, созданные искусственным интеллектом. Вполне вероятно, что подобные строения прочно войдут в нашу жизнь. А также посмотрим, как работают самые трудолюбивые каменщики в мире.

А если у вас идеи, как можно использовать 3D-печать в строительстве, расскажите об этом другим читателям нашего онлайн журнала Homius.ru.

Предыдущая

Новинки рынкаИзысканно и шикарно: как использовать обожженное дерево в интерьере

Следующая

Новинки рынкаКрепче стали: почему выгодно использовать стеклопластиковую арматуру вместо традиционной

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

Дом, который построит 3D FASTBUILD

3d-печать домов сейчас активно набирает популярность во всем мире. На рынке строительных принтеров утверждают свои позиции производители из США, Китая, Франции, Словении, Нидерландов. Использование такого оборудования в строительстве позволяет сократить срок возведения конструкции до нескольких дней и в разы удешевить весь процесс. Шансы на сей раз не отстать на десятилетия и вовремя поймать волну есть и у России. В 2017 году в подмосковном Ступино был впервые в России целиком отпечатан жилой дом. Для этого был использован принтер российско-американского производства. И это не единственный пример того, как отечественные разработчики берутся развивать 3D-оборудование для печати домов в России с перспективой выхода на внешние рынки. ГК «Солвер» и компания AOCG разрабатывают гибридный мобильный 3D-принтер 3D FASTBUILD, который должен совершить настоящую революцию как в классических, так и в аддитивных методах строительства домов. О возможностях нового строительного принтера и его перспективах «Умнпро» рассказал директор по развитию компании AOCG Анис Ламри.

Легко внедрится в строительный процесс

– Анис, насколько сегодня целесообразны и актуальны аддитивные технологии в строительной отрасли?

Компания AOCG применяет технологии информационного моделирования зданий (BIM) уже пять лет и следит за современными строительными трендами. Сейчас все современные технологические подходы в строительстве так или иначе движутся в сторону машиностроения. Строители перенимают опыт из более высокотехнологичной индустрии. Нынешние здания проектируются с высокой точностью и детализацией для последующей синхронизации цифровой модели с производственным софтом и оборудованием, автоматическими складскими комплексами. Максимально возможное количество операций на стройплощадке будет исполняться машинами, а человек выступит исключительно в роли творца и контролера. Поэтому аддитивные технологии (АТ) – ощутимый прорыв в этой сфере. Они развивают строительство с точки зрения новых архитектурных форм и решений, заставляют двигаться от простых геометрических фигур в сторону криволинейных, бионических, природосообразных форм. К тому же участники строительного рынка борются за скорость, пытаются минимизировать количество работников на стройке, ведь человеческий фактор несет в себе большие риски не только для промышленности, но и для строительной индустрии.

АТ дают возможность ускорения производственного или строительного процесса, создают абсолютно новые технологические процессы и объёмнопланировочные решения.

– Аддитивные технологии – это инструмент, который не сможет работать эффективно без верхнеуровневой программно-аппаратной надстройки.

В настоящий момент строительный софт позволяет создавать математические модели зданий, насыщенные разного рода информацией не только о конструкционных особенностях объекта, но и о конкретных элементах, материалах. Например, математические модели будущих зданий могут быть использованы производителями фасадных панелей, стёкол, металлоконструкций и т.д. Электронный прототип здания «заливается» в станок с ЧПУ по раскройке фасадных панелей, и мы получаем необходимые нам размеры и геометрию. Сегодня вопрос синхронизации ПО с промышленным оборудованием уже можно считать закрытым, поэтому строительный 3D-принтер, являющийся одной из вариаций оборудования, легко внедрится в строительный процесс.

Утопия или кастомизация?

– Как зародился проект 3D FASTBUILD? Какова роль компании AOCG в его создании?

Всё началось с того, как представители компании «Солвер» во главе с Радиславом Бирбраером презентовали проект 3D-принтера на очередном заседании клуба BIM-лидеров. Все участники тогда посчитали его утопией. Все – кроме нас. Мы обдумывали проект в течение двух месяцев и пришли к выводу, что он должен выстрелить, поскольку эта ниша абсолютно свободна. В июле этого года было подписано партнерское соглашение о создании 3D FASTBUILD. Конечно, в целом этот бренд разработан ГК «Солвер» и компанией «Русский инженер». Они отвечают за техническую часть: R&D и производство. АOCG поможет продвигать продукт на рынке, организует необходимые маркетинговые мероприятия. Мы продолжим поддерживать продажи и все НИОКР, связанные с производством материалов для печати (смеси, арматура), ведь наша компания имеет серьезные компетенции в строительстве.

3D FASTBUILD можно считать чуть ли не единственным в мире строительным 3D-принтером, способным одновременно печатать бетонно-полимерными смесями, производить армирование и утепление строительных конструкций. Без комбинации бетонной смеси и армирования невозможно построить что-то более или менее масштабное. Большинство компаний, пытающихся внедрить АТ в строительство, занимаются исключительно печатью бетонной смесью без какоголибо армирования. В планах AOCG и ГК «Солвер» выпустить серийный принтер, способный печатать готовые здания любых размеров и любой формы. Пока на строительном рынке такой технологии нет. Есть попытки, тесты и пиар-акции, но пока ни одна из компаний не перешла Рубикон.

– На профильных мероприятиях, будь то клуб BIM-лидеров или клуб лидеров цифрового производства, неоднократно поднималась тема трудностей внедрения софта по моделированию зданий и сооружений на российском строительном рынке. Российские компании поначалу относились к BIM очень скептически, но за последние пять лет ситуация изменилась.

По большому счету, BIM, как и любой другой инструмент, следует использовать, если это экономически обосновано. Стремиться к BIM как к самоцели – неправильно. Очень часто я слышу от коллег: а вот проще и дешевле заливать бетон в опалубку. Действительно, есть разные инструменты под разные задачи. Где-то выгоднее использовать опалубочную систему, краны и миксеры, нежели работать с аддитивными технологиями. Но существуют направления, тесно связанные с изготовлением малых архитектурных форм, сложной оснастки, для заливки нескольких элементов. Порой такие формы стоят гораздо дороже готовых архитектурных элементов изделия. Точно такая же история – со строительством бассейнов и прокладкой инженерных трубопроводов в сборных железобетонных коробах. А теперь представьте, что мы имеем дело с удаленным и труднодоступным районом, где доставка нескольких сотен ЖБИ затруднена плохими дорогами или их отсутствием. В таких случаях применение мобильного бетонно-полимерного 3D-принтера оправдано.

С помощью инструмента BIM целесообразно проектировать глобальные проекты: гипермаркеты, аэропорты, стадионы, многоэтажные жилые комплексы. Благодаря тому, что строительный софт постоянно развивается, он становится более доступным. Сегодня даже частные архитекторы проектируют небольшие дома, создают дизайнерские решения для офисов и ресторанов с помощью Autodesk Revit, потому что программный комплекс объективно ускоряет и упрощает работу, автоматизируя большое количество мануальных задач, связанных с оформлением проекта. Архитекторы создают модель конкретной системы в 3D, работают с трёхмерной моделью и, уже отталкиваясь от неё, формируют все чертежи, планы и разрезы. И что весьма важно, благодаря строительному софту существенно упростилась работа с изменениями. Раньше любая поправка почти непременно провоцировала ошибку, например, на плане поменяли розетку, а на разрезе, на развертке забыли. Благодаря современным программным продуктам мы можем быстро внести изменения, успеть выполнить больше операций, проверить больше гипотез и в итоге получить более качественный результат. ПО предыдущих поколений не позволяло рассмотреть все возможные варианты, не предлагало компромиссов. Аналогичная ситуация существует и в машиностроении. Кастомизация диктует новые подходы в производстве, требует уметь быстро перестроиться с одной продукции на другую в кратчайшие сроки.

Бетон, полимер, арматура

– Расскажите об уникальных особенностях принтера 3D FASTBUILD. Что нового он принесет на строительный рынок?

Основным отличием нашего проекта от аналогов является аддитивная и гибридная печать. В готовую строительную конструкцию интегрируются одновременно и арматура, и изоляционные материалы. Использование в чистом виде бетонных смесей не даст желаемого результата по двум основным причинам. Во-первых, наша постройка станет слоистой, ведь при отсутствии должных добавок каждый предыдущий слой застынет гораздо быстрее, то есть, до наложения последующего слоя. Благодаря использованию полимерных добавок мы добиваемся монолитной конструкции, чтобы каждый слой сохранял ровную и гладкую поверхность, находился в нужной форме и состоянии до того момента, как на него будет положен последующий слой.

Во-вторых, современные принтеры строят дома без арматуры. Мы сломали парадигму, согласно которой армирование должно состоять из каких-то металлических или стеклопластиковых прутьев и сеток, а также сопровождаться дополнительными операциями в процессе построения дома. Идеология 3D FASTBUILD объединяет в себе процессы впрыска бетонной смеси и армирования. Наш принтер в состоянии создать строительный пиксель размером 100*100 мм, который будет содержать в себе стеклоткань. То есть нам не нужно будет армировать отдельно стену и перекрытия, каждая частица, выходящая из головки принтера, станет продолжением нашей конструкции и позволит напечатать любую форму, абсолютно любые изгибы, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Перекрытия, нависающие конструкции и некоторые другие важные элементы по-прежнему реализуются по старинке: заливкой в опалубку или использованием сборных перекрытий. Нас, в общем-то, также не устраивает такой подход, так как он вносит определенный диссонанс в идеологию 3D FASTBUILD. Строить должна машина, а ручной труд всегда связан с рисками. Поскольку печатающая головка принтера имеет возможность экструдировать, помимо бетонных смесей, теплоизоляционные гранулы из вспененного пенополистерола, проблема перекрытий может решаться следующим образом: принтер печатает подпорные ноги из этих дешевых пенополистироловых материалов, укладывает на них стеклоткань и дополнительный слой изоляции, чередующийся с бетоном. Получается своего рода сэндвич, где пустотелые полости бетона заполнены утеплителем. Таким образом, мы предлагаем строить легкие и прочные перекрытия и нависающие элементы без использования человеческого труда и дополнительной оснастки.

– Разрабатывая принтер 3D FASTBUILD, вы опирались на существующие аналоги? Есть ли, на ваш взгляд, чему поучиться у других компаний, предлагающих 3D-оборудование для строительной отрасли?

Мне известно как минимум несколько компаний, серьёзно занимающихся продвижением АТ оборудования, правда, пока все они находятся на стадии тестирования и испытаний. Российско-американская компания Apis Cor, основанная ребятами из Иркутска, создала строительный принтер, чемто напоминающий башенный кран. На статичной опоре установлен горизонтальный телескопический манипулятор с печатающим соплом на конце. Из наиболее известных результатов работы принтеров Apis Cor – офис будущего в Дубае, а также дом площадью 38 кв.м на территории Ступинского завода ячеистого бетона. Недостатки принтера Apis Cor – в статичности конструкции, принтер не перемещается во время печати, из-за этого есть ограничения по высоте, длине и ширине выращиваемых зданий. Кроме того, как я отмечал выше, принтер может печатать только бетонной смесью без изоляции и армирования.

Китайская компания Shanghai WinSun Decoration Design Engineering Co предлагает рынку портальную установку, внутри которой перемещается печатающая головка. Принтеры WinSun строят здания высотой до шести метров и печатают их бетонной смесью, перемешанной со строительным мусором: стеклом, опилками, металлической стружкой. Имея определённые плюсы, такой принтер в то же время не обладает мобильностью, не может контролировать затвердевание смеси, ее усадку, он не армирует смесь и не в состоянии вырастить гладкие стены.

Будущее – за домами из полимеров

– Стало быть, в сегменте строительных принтеров пока нет безусловных лидеров, этот рынок открыт?

Абсолютно. Пока в мире нет ни одной компании, которая была бы готова представить серийный принтер для печати зданий. Безусловно, есть те, кто сделал большой шаг в этом направлении, но их проекты либо до конца не завершены, либо не могут работать без гибридного подхода: микса АТ и классических процессов в строительстве. В этом смысле 3D FASTBUILD выглядит гораздо радикальнее уже на стадии идеи, и надеюсь, что к концу 2020 года наша технология будет у всех на слуху и мы сможем предложить готовое решение не только на бумаге, но и на деле. Технология быстрого построения дешевого дома, буквально за день, за несколько часов, – она завораживает. Тот же Apis Cor рассматривается NASA как компания, способная напечатать дома для членов марсианской экспедиции. Хотя печать в невесомости или в условиях низкой гравитации гораздо сложнее, чем в земных условиях. Тем не менее отлично, что такие идеи есть. Доступное жильё для африканских стран – более приземлённый, но от этого не менее полезный проект. Одноэтажные двух-трёхкомнатные домики стоимостью в несколько тысяч долларов – весомое подспорье для реализации программы ООН. Что касается вопросов ценообразования, то стоимость домов, построенных с помощью АТ, должна быть на 50% ниже, чем при применении традиционных технологий. Опять же, такая цифра основана на совокупности факторов: высокая скорость строительства, возможность работать в режиме 24х7 и, соответственно, более ранний ввод в эксплуатацию и меньшие финансовые издержки, в том числе по кредитным платежам. Один из главных плюсов – больше нет необходимости в опалубочных системах и работах, ведь 30-40% цены за кубометр бетонной смеси – это стоимость опалубки.

– Одновременная печать бетонной смесью, полимерными и композитными материалами предполагает наличие нескольких экструдеров или нескольких печатающих головок. Опишите конструктивные особенности главного элемента строительного 3D-принтера.

У принтера 3D FASTBUILD будет одна печатная головка с несколькими соплами для экструдирования бетона, теплоизоляционных материалов, разматывания и обрезки армирующего материала. Безусловно, основные интеллектуальные ресурсы брошены именно на создание печатающей головки – это сердце и мозг нашего принтера. Механика, перемещение головки и всего принтера может быть разным в зависимости от задач заказчика.

– Расскажите подробнее про состав армирующего материала и строительной смеси.

На первых порах планируем использовать трёхслойную стеклопластиковую ткань. Верхние слои обеспечивают лучшую адгезию с бетоном, внутренние слои прекрасно работают на растяжение и сгибание. Среди партнеров AOCG есть несколько заводов композитных материалов, с которыми в настоящий момент ведутся переговоры по разработке и тестированию армирующих тканей, сейчас предприятие начинает тестирование 3D-ткани из стеклопластика. Нам предстоит большая работа по поиску идеального рецепта смеси из полимеров бетона и армирующего волокна. В долгосрочной перспективе мы собираемся не ограничиваться одним лишь бетоном. Ведь, при всей его популярности, бетон – далеко не самый совершенный материал для строительства и в плане теплотехники, и с точки зрения его изготовления, и с учетом перспектив дальнейшей утилизации зданий и, собственно, самого бетона. Бетонно-полимерные смеси следует рассматривать как промежуточный этап для перехода к строительству домов, полностью состоящих из более прочных, теплых и экологичных полимерных материалов. На сегодня существуют полимеры, идеально подстраивающиеся под температурно-влажностный режим, именно за ними будущее, через 15 лет они вытеснят бетон из отрасли.

– Когда будет представлен опытный образец принтера 3D FASTBUILD?

Непосредственно сборкой опытного образца занимается компания «Русский инженер», входящая в ГК «Солвер». Мы разбили таймлайн на три ключевых этапа. В феврале 2020 года планируем продемонстрировать прототип печатающей головки, размещенной на роботе Fanuc. В июне должен быть собран готовый прототип и напечатаны первые тестовые образцы. Мы собираемся привлечь как можно больше потенциальных заказчиков со всего мира, чтобы они смогли воочию убедиться в возможностях принтера 3D FASTBUILD. При благоприятных обстоятельствах к концу 2020 года будет выпущен полноценный полноразмерный принтер с печатающим полем 10х10х9 м. В процессе обсуждения мы поняли, что принтер 3D FASTBUILD необходимо выдвигать на рынок в трех-четырех модификациях с разными печатающими головками, в зависимости от назначения. Например, для выращивания малых архитектурных форм в виде тех же фасадных панелей достаточно статичного миниатюрного оборудования. Принтеры с камерой построения 10х10х9 и 15х15х12 предназначены для глобальных объектов, портальный кран позволит такой машине стать мобильнее. Однако гораздо большей мобильностью будет обладать модель принтера 3D FASTBUILD, интегрированная с роботом-манипулятором и гусеничной или колесной платформой.

– Можете назвать примерную стоимость принтера 3D FASTBUILD?

Стоимость опытного образца составит примерно полмиллиона долларов. Анализ цен на рынке показал, что оптимальная стоимость серийного продукта в зависимости от модификации должна варьироваться от 250 до 350 тысяч долларов. Вместе с коллегами из «Солвера» мы рассчитываем начать серийную продажу с 2022 года во всём мире. Что касается России, то здесь мы, возможно, запустим небольшой девелоперский проект, чтобы все смогли увидеть, как работает новое технологическое чудо света.

– Поделитесь вашими впечатлениями от международной строительной выставки UKCW, где AOCG была единственным представителем от России.

UK Construction Week – форум строительных технологий, который посещают не только представители США и Великобритании, но и всех стран. Собственно, для нас это одно из ключевых мероприятий, где мы хотели рассказать о нашем прототипе и получить какието отзывы, предложения и замечания. Российский рынок пока не готов принять принтер 3D FASTBUILD, мы хотели узнать, что нам скажет мир. Удивительно, что коммерческий интерес к проекту превысил наши ожидания, никого уже не удивляла сама технология построения, бизнесмены, архитекторы, студенты так или иначе осведомлены об АТ в строительстве. По меньшей мере 52 компании готовы приехать на тестовые испытания машины и впоследствии купить принтер. Действительно, мы были единственными представителями от России на UKCW, да еще и с 3Dпринтером. Никого не смущала российская родословная данного проекта, все заинтересованные лица акцентировали внимание на экономической и технической стороне, а также на вопросах сертификации этой технологии, вопросах жизненного цикла и дальнейшей утилизации зданий, построенных с помощью АТ. AOCG также удалось наладить контакт с Digital innovation construct, правительственным фондом Великобритании, объединяющим инновационные технологии в строительстве. Мы надеемся, что в 2020 году мы сможем презентовать свой проект в Великобритании при поддержке этого фонда.

AOCG продвигает новый принтер и на российских форумах. Недавно мы участвовали в конференции Autodesk University Russia, посвященной цифровым технологиям в производстве и строительстве. 100+ Forum Russia, проходивший в конце октября в Екатеринбурге, был посвящен обсуждению вопросов высотного строительства, возведения умных домов, создания цифровых двойников целых городов.

– Анис, когда, на ваш взгляд, начнется глобальная реализация концепции умных городов?

Думаю, что в период с 2025 по 2030 годы. Технологии очень быстро развиваются, и я полагаю, что тот же Екатеринбург станет одним первых умных городов-миллионников, прежде всего благодаря своей компактности.

Преобразование мира печати с помощью строительство 3d-принтер

О продукте и поставщиках:

строительство 3d-принтер - это компьютерные устройства, которые позволяют печатать трехмерные объекты. строительство 3d-принтер очень полезны как для профессиональных целей, так и для создания собственных поделки в домашних условиях. Alibaba.com выдвигает. строительство 3d-принтер от всех известных брендов со специальными предложениями для постоянных клиентов. 
строительство 3d-принтер получают цифровые данные от процессора, как и традиционные принтеры. Разница заключается в выводе, при котором традиционные принтеры печатают на бумаге и. строительство 3d-принтер дают прочный трехмерный материал. Эти 3D-распечатки, сделанные пользователем. строительство 3d-принтер выполняются путем наложения слоя на слой в соответствии с цифровым изображением объектов. Это делается путем вытягивания расплавленного пластика через тонкое сопло и точного перемещения под управлением компьютера. 
3D-принты позволяют лучше визуализировать результат, следовательно, доказывать свою эффективность. строительство 3d-принтер, чтобы найти широкое применение в медицине, производстве, обороне и т. д. строительство 3d-принтер упрощает создание прототипов конструкций, предоставляя больше возможностей для модификаций и инноваций. продуктов. Эволюция. строительство 3d-принтер помогла нескольким отраслям, таким как автомобилестроение, производство медицинского и оборонного оборудования, а также многим другим отраслям, значительно сократить расходы. 
Работая с миллионами клиентов, Alibaba.com понимает необходимость по стандартному качеству и цене. Посетите сайт, чтобы ознакомиться с продуктами всех марок и всех ценовых категорий. Это сегрегация. строительство 3d-принтер на основе их функций позволяет пользователю выбирать удобные для карманного компьютера продукты с желаемыми характеристиками. Для всех, кто считает, что качество и цена идут рука об руку, Alibaba.com - это имя, которое ломает это представление.

3d печать в строительстве в России, обзор и работа по технологии принтеров в видео

Стремительное развитие аддитивных технологий позволило успешно применить Зд принтер для строительства дома. Послойное наращивание объектов заметно ускоряет возведение зданий, снижает затраты средств и человеческих ресурсов. Наибольших успехов в этой области добились китайцы, американцы и голландцы. Однако достижения российских инженеров занимают здесь далеко не последнее место.

Особенности технологии

Строительство домов с помощью 3D принтера стало реальностью благодаря калифорнийскому профессору Бероху Хошневису – изобретателю технологии Contour Crafting. Главным элементом инновации стал установленный на подвижной платформе экструдер, обеспечивающий послойное наращивание создаваемого объекта. Экструзия контролируется компьютером и производится согласно предварительно созданной трехмерной модели.

Процесс не нуждается в длительной и трудоемкой подготовке. Площадка расчищается и выравнивается с помощью стандартной техники, после чего на ней располагается 3D-принтер. Быстротвердеющая строительная смесь под давлением подается на головку принтера, откуда из сопла равномерно распределяется по рабочей поверхности. Строительные принтеры 3D-Shape в качестве расходного материала используют порошок, который после наслоения связывается, образуя монолитную конструкцию.

В 3D строительстве применяются вращающиеся и дельта-принтеры. Разнообразие бетонных смесей обеспечивает печать элементов различной сложности и размеров. С их помощью создаются декорации, малые архитектурные формы, здания, мосты и пр.

Мелкозернистая строительная смесь, используемая в принтерах, отличается от обыкновенного бетона. У каждой компании, осваивающей 3д строительство, расходный материал изготавливается по собственной рецептуре, которая зависит от особенностей оборудования и специфики возводимого объекта. Отдельным ноу-хау являются пластификаторы, благодаря которой увеличивается подвижность цемента, снижается содержание воды и увеличивается прочность.

Преимущества в сравнении с кирпичным и блочным строительством

По сравнению с традиционным возведением зданий 3D строительство обладает следующими преимуществами:

• На постройку дома с отделкой и коммуникациями требуется средств не больше, чем на аналогичное по площади здание из бруса без внутренних работ. При этом с развитием 3Д-технологий прослеживается тенденция к уменьшению стоимости их применения.
• При возведении 3D-печатного объекта задействовано гораздо меньше людей, чем на традиционных стройплощадках. После подготовительных работ в управлении и обслуживании техники участвуют 1–3 человека. В человеко-часах разрыв между обычным и 3д-строительством достигает 50–80%.
• При подготовленном фундаменте возведение стен по 3D-технологии занимает несколько суток. Основное время затрачивается на установку крыши, отделку и проведение коммуникаций. На сдачу в эксплуатацию быстровозводимых каркасно-щитовых домов уходит не менее месяца.
• Строительный мусор и загромождение окружающей территории – проблема любой стройплощадки. При работе 3д принтера отходы сводятся к минимуму, а некоторые из них после переработки вновь пускаются в дело.
• Благодаря технологии сокращаются затраты на возведение объектов с уникальной архитектурой. При этом сложность создаваемых геометрических форм не отражается на скорости процесса.

Достоинства стройки по объемной технологии относительно стандартному процессу представлены в таблице №1.

Таб. №1

Плюсы 3D-технологии	Минусы традиционного строительства
Высокая скорость, независимо от сложности объекта	Длительность стройки зависит от используемых материалов и архитектурных нюансов
Минимальное количество персонала	Необходимость в значительном количестве специалистов различных профилей, подсобных рабочих и пр.
Чистота на стройплощадке, повторное использование отходов	Захламленность территории, необходимость в последующем вывозе строительного мусора
Низкая стоимость работ	Необходимость в большом количестве специальной техники и транспорта
Оперативный запуск техники на новом месте	Зависимость от климатических условий

Возведение домов с помощью 3D принтера более целесообразно из экономических соображений. При строительстве отпадает надобность в некоторых материалах и процессах, уменьшаются затраты на логистику и пр.

Почему в России еще не все так строят

Несмотря на совершенствование 3Д-строительства и достижения отечественных инженеров, в России они пока не получили должного признания. К главным недостаткам подобного способа относится дороговизна оборудования, а также ограниченность в площади возводимого объекта.

Наиболее известные примеры применения аддитивных технологий ограничиваются частными домами площадью 32 и 300 м², построенными в 2016–2017 годах компаниями Apis Cor и «Спецавиа».

Создаваемое оборудование не всегда соответствует реалиям стройки. Кроме этого, противники технологии утверждают, что с ее распространением люди многих специальностей останутся без работы.

Альтернативы для обычного строительства

Хотя 3Д моделирование пока не может на равных соперничать с традиционными способами строительства, в некоторых областях оно представляет достаточно вескую альтернативу. Инновационный метод способствует оперативному возведению низкобюджетных малогабаритных жилых построек, пользующихся спросом в зонах стихийных бедствий и чрезвычайных ситуаций.

Помимо возведения зданий, 3Д принтеры открывают возможность массового выпуска гаражей, павильонов, ангаров и других объектов, где главным нюансом является не утепление, а оригинальность архитектуры и оперативная готовность к эксплуатации.

Виды принтеров для архитектурных работ

Используемые в строительстве принтеры представлены следующими видами:

• Портальные (XYZ). Представлены рамой с подвижной головкой экструдера. Устройство подачи смеси перемещается по осям XYZ. Высокая точность экструзии обеспечивается шаговыми двигателями. Основное применение оборудование находит при печати отдельных частей зданий и возведении стен, при условии расположения портального принтера внутри строящегося здания. Если площадь объекта соответствует арке экструдера, он сразу печатается целиком.

• Дельтовидные. В отличие от портальных установок, головка дельта-принтера может совершать более сложные перемещения, что выражается в создании сложных геометрических фигур. Для фиксации и движения головки используются гибкие рычаги.

• Роботизированные. Представлены роботами в виде промышленных манипуляторов, которые снабжены экструдерами. Управляются с помощью компьютера. Располагаются в центре площадки, откуда рука-манипулятор доставляет смесь на требуемый участок.

• D-Shape. Относятся к отдельному классу строительного 3Д-оборудования. Вместо раствора здесь используется специальный порошок, который после укладки и уплотнения подвергается пропитке связывающим веществом, подаваемым тем же экструдером.

Большая часть строительных 3Д-принтеров не предназначена для работы под открытым небом. Такое оборудование используется в цехах для печати отдельных элементов, которые впоследствии отправляются на участок возведения здания. Исключение представляют мобильные системы, способные к работе в условиях стройки.

Видео обзоры с реальной работой принтеров

Среди используемых строительных 3Д принтеров наибольшую известность приобрело оборудование китайских, американских и голландских производителей. Особенности и возможности каждого из них можно узнать из соответствующих видео обзоров.

WinSun (КНР). Лидер среди 3Д принтеров. Габариты оборудования по длине, ширине и высоте соответствуют 150Х10Х6 метров. При печати может использовать строительные отходы, представленные стеклом, сталью, цементом. Дебютировал в 2014 году при возведении десяти жилых домов. По сравнению с традиционным строительством WinSun уменьшает трудозатраты на 80%, расход материалов на 60%, а возводимые объекты обходятся вдвое дешевле. Видео:

Китайская компания Winsun напечатала первую пятиэтажку на 3D принтере

Watch this video on YouTube

Apis Cor (США/Россия). Американская компания прославилась созданием робота-манипулятора, который одинаково хорошо зарекомендовал при внутренних и наружных работах. Оборудование отличается компактностью и мобильностью, а также автоматической системой стабилизации. На установку и запуск принтера уходит не более 30 минут. Эффективен при создании сложных архитектурных форм. Видео:

ProTo R 3Dp (Нидерланды). Детище голландской компании CyBe Additive Industries. Отлично справляется с созданием сложных геометрических форм. В качестве расходного материала использует оригинальный раствор CyBe MORTAR, отвердевающий за несколько минут и готовый к вторичной переработке. Выделяется высокой скоростью и экологичностью процесса. Видео:

Не менее интересные проекты представлены французским принтером Batiprint3D, американским DCP и словенским BetAbram.

Причины не дающие заменить панельное строительство домов

Несмотря на ускоренное развитие 3Д строительства, ближайшее время панельные дома, как бюджетный вариант жилья, не утратят актуальности. Не слишком уступая по скорости возведения, панельное строительство независимо от погодных условий. Напечатанный дом требует установки перекрытий. Панельный сразу разделен на комнаты. Кроме этого, аддитивное оборудование по карману далеко не каждой строительной компании.

Явные недостатки любого принтера при масштабном внедрении в постройку домов

Недостатки строительных 3D обосновываются:

• высокой стоимостью;
• чувствительностью к условиям окружающей среды;
• отсутствием единых стандартов.

При возведении жилого дома с помощью 3Д моделирования, необходимо быть готовым к собственноручной прокладке коммуникаций, а также выравниванию и отделке стен.

Стартапы с технологиями 3D-печати снизят стоимость жилья и время строительства

Стартапы с технологиями 3D-печати снизят стоимость жилья и время строительства

Компании из Дании COBOD и PERI напечатали на 3D-принтере стены четырех домов за четыре дня на недавней выставке bautec 2020 в Берлине. В течение четырех дней эту демонстрацию Tour de Force посмотрели тысячи посетителей. Если быть точным, компания напечатала стены для 3,5 домов и два логотипа Bautec со скоростью восемь квадратных метров в час.

COBOD — одна из наиболее перспективных компаний 3D-печати в сфере строительства, которая вместе с PERI намерена в реальном времени продемонстрировать альтернативу традиционным методам, применяемым в бетонном строительстве. В традиционном строительстве сроки выполнения заказов трудно прогнозировать и контролировать, и есть проблемы с транспортировкой за пределы площадки и с безопасностью на площадке. Весь процесс часто очень расточителен для глобальной экологии. Гражданские инженеры используют процедуры литья или сборного железобетона на строительной площадке, чтобы создавать конструктивные объекты, поддерживающие мосты, дома и здания. Материалы, как правило, обычного портландцемента. Альтернативы этим методам широко рекламировались в отраслевой прессе и других публикациях, но COBOD и PERI первыми продемонстрировали 3D-печать дома в режиме реального времени перед 30 тыс. человек.

Используя один из строительных 3D-принтеров COBOD: BOD2 3D, COBOD и PERI печатали с 9 до 17 часов во время выставки. Цель заключалась в том, чтобы продемонстрировать надежность их 3D-печати в масштабах строительства. В первые три дня группа успешно напечатала небольшой дом. В последний день выставки bautec руководители выставки попросили COBOD и PERI распечатать несколько логотипов Bautec, что они и сделали.

Принтер COBOD BOD2 является модульным с шагом 2,5 метра и достигает 10 метров в высоту и 15 метров в ширину. Длина BOD2 увеличивается до бесконечности или до тех пор, пока это необходимо. Он печатает со скоростью 100 см/сек. Ограниченные рамками выставочной обстановки, COBOD и PERI напечатали дома с тремя спальнями со стенами примерно 4 на 4 метра с более медленной скоростью 25 см/ сек. Частично причиной более медленной настройки было соответствие директиве ЕС по машиностроению и робототехнике. Директива требует, чтобы вокруг принтера был установлен защитный забор, если аппарат будет печатать с максимальной и наиболее эффективной скоростью. Отказавшись от ограждения для выставочных целей, COBOD и PERI выбрали открытый, без ограждения дисплей с BOD2, работающим на более медленной скорости.

Генрик Лунд-Нильсон, генеральный директор COBOD, заявил, что компания достигла своей цели на выставке, но цель компании — печатать со скоростью 20 квадратных метров в час. При такой скорости принтер COBOD может напечатать дом большего размера, чем тот, который был напечатан в Bautec за 24 часа.

3D-принтеры в строительстве уже начали применяться в реальности. Недавно, Icon, стартап из Остина, штат Техас, который также разработал собственный 3D-принтер строит шесть небольших домов под названием Community First! Village. Также Icon использует эту же технологию для строительства домов в Мексике для людей живущих в условиях крайней нищеты, создав первый в мире квартал с помощью 3D-печати.

 

Компания считает, что 3D-печать может существенно снизить стоимость жилья, так как принтер может работать автономно и непрерывно, это наиболее быстрый способ сборки. При этом, дома можно строить разных дизайнов с использованием цифровой схемы.

Несмотря на то, что технология находится на ранней стадии развития, в конечном итоге можно будет напечатать дом за половину стоимости традиционного строительства и за половину времени, благодаря автоматизации в сочетании с низкой стоимостью материала.

Icon, молодой стартап из Соединенных Штатов, провел всего один раунд финансирования и привлек $9 млн, где основным инвестором выступила компания Oakhouse Partners в октябре 2018 года.

Развитие направления 3D-печати происходит по всему миру, в конце января в Дубае было построено самое большое в мире здание, площадью 640 квадратных метров с помощью этой технологии. Строительством этого здания занялась компания Apis Cor. Временный офис Фонда будущего Дубая был построен за 17 дней и стоил около $140 тыс.

Apis Cor также разработала собственный 3D-принтер, провела обширные исследования и разработки для тестирования своего материала на основе гипса, который используется для стен и конструкции. Здание в форме дуги, которое построила компания, дало Дубаю и его администрации доказательство того, что их стратегия 3D-печати будет успешной. Мохамед Аль Гергави, министр по делам кабинета Объединенных Арабских Эмиратов, утверждает:

«Исследования показали, что технология может сократить время строительства на 50-70%, а затраты на рабочую силу на 50-80%».

Apis Cor, стартап из Бостона, штат Массачусетс, основанный в 2014 году провел раунд долгового финансирования, где привлек $3 млн, основным инвестором выступила компания Rusnano Sistema Sicar.

Примеров когда стартапы начинают внедрять технологию 3D-печати в индустрию появляется все больше, и эта новая технология значительно изменит отрасль строительства, снижая стоимость жилья, делая его более доступным и персонализированным для людей.

PERI строит первый 3D-печатный жилой дом в Германии

Площадь дома составляет 80 квадратных метров на этаж. Как сообщается, строительная технология, которая применяется в Германии впервые, прошла все необходимые разрешительные процедуры.

Поддержку в разработке концепции для получения разрешения на строительство оказало инженерное бюро Schießl Gehlen Sodeikat. Соответствующие разрешительные испытания были спланированы и проведены Техническим университетом Мюнхена, а само здание было спроектировано MENSE-KORTE ingenieure+architekten по заказу Hous3Druck GmbH. Материалы для производства 3D-бетона поставляются компанией HeidelbergCement. Федеральная земля Северный Рейн-Вестфалия поддерживает проект в Беккуме в рамках программы развития «Innovatives Bauen» (инновационное строительство).

Компания PERI использует для печати портальные 3D-принтеры BOD2, разработанные датским производителем COBOD, долю в котором приобрела еще в 2018 году. Для печати используется материал «i.tech 3D», разработанный HeidelbergCement.

Строящееся здание будет состоять из трехслойных пустотных стен, которые будут заполняться изоляционной смесью. В ходе печати учитывается место для прокладки будущих инженерных коммуникаций для воды, электричества и т.д.

Отмечается, что BOD2 сертифицирован таким образом, что на площадке во время процесса печати можно выполнять другие работы. Это означает, что ручная работа, например, установка труб, может быть легко интегрирована в процесс печати.

Для работы принтера требуется только два оператора. Печатающая головка и результаты печати контролируются камерой. При скорости 1 м/с BOD2 в настоящее время является самым быстрым строительным 3D-принтером на рынке — чтобы напечатать 1 м² стены двухслойной стены BOD2 нужно всего около 5 минут.

?

Хотите

быть в курсе

события 3D-печати

Посмотрите на самый большой в мире дом, напечатанный на 3D-принтере — Strelka Mag

Российская компания Apis Cor построила в Дубае двухэтажный офис. Это крупнейшее в мире здание, напечатанное на 3D-принтере. Технология позволит строить доступное жильё в США, рассказали её создатели.

​Apis Cor построила двухэтажное офисное здание с помощью одного 3D-принтера за две недели. Компания утверждает, что на данный момент это самое большое напечатанное здание в мире. Высота постройки – 9,5 метра, её площадь составляет 640 квадратных метров. Здание будет использоваться в качестве административного объекта для муниципалитета Дубая.

Для этого проекта компания разработала материал на основе гипса, с помощью которого можно печатать здания. Строительство специально организовали под открытым небом, чтобы проверить, можно ли применять технологию, не контролируя уровень влажности и температуры. Машину передвигали по стройплощадке с помощью крана.

Для полов использовались предварительно отлитые плиты, обычные окна и крыша. 3D-печатную опалубку усилили с помощью арматуры.

Двухэтажное здание в Объединенных Арабских Эмиратах теперь считается самой крупной 3D-печатной постройкой в мире. Его создатели планируют в дальнейшем использовать технологию для строительства доступного жилья в США.

«Этот проект дал нам уникальные знания и бесценный опыт, который поможет нам улучшить наши технологии и разработать новую версию нашего 3D-принтера», — отметил генеральный директор и основатель Apis Co Никита Чениунтай.

Это не первое здание, разработанное Apis Cor. Ещё в 2017 году она представила свой первый образец здания в Москве. Компания планирует начать продавать принтеры в следующем году.

В 2020 году Apis Cor планирует использовать свой 3D-принтер для строительства доступного жилья в американских штатах Флорида, Луизиана и Калифорния. Подобные дома сейчас строят в мексиканском штате Табаско.

• В этом году в Шанхае был построен и открыт самый длинный в мире мост, созданный с помощью 3D-печати. Дизайн пешеходного моста вдохновлён старейшим в стране мостом Аньцзи.

​

3D-печать: будущее строительства

Опубликовано 31 января 2018 г. Джейми Д.

В 2004 году профессор Бехрох Хошневис из Университета Южной Каролины попытался создать первую стену, напечатанную на 3D-принтере. С тех пор это нововведение стало популярным, и теперь можно построить дом всего за 20 часов! Профессор разработал 3D-принтер FDM, установленный на роботизированной руке, который выдавливает бетонные слои вместо пластика для создания 3D-модели.

Эта технология Contour Crafting продемонстрировала все качества, необходимые для использования аддитивного производства на стройплощадках: сокращение затрат и отходов, более высокая скорость строительства, снижение количества несчастных случаев, сложные архитектурные формы и многое другое.Его открытие положило начало 3D-печати в строительстве. Однако он по-прежнему используется гораздо реже, чем некоторые отрасли, такие как аэронавтика или медицина.

Крупномасштабные промышленные принтеры для печати на бетоне могут автономно создавать целые конструкции дома.

Строительные гиганты быстро осознают потенциал 3D-технологий и их влияние на будущее строительства. Ожидается, что рынок 3D-печати из бетона в 2021 году достигнет 56,4 млн долларов, и на это есть веские причины. Все больше и больше компаний открывают для себя новые инновационные проекты.Некоторые из них более футуристичны, некоторые очень реальны в настоящем, например, дом Apis Cor, напечатанный на 3D-принтере за 24 часа. 3D-печать на бетоне быстро развивается и использует различные технологии и материалы, предлагая пользователям множество преимуществ. Однако технология все еще находится в зачаточном состоянии и связана текущими ограничениями.

Какие процессы 3D-печати в строительном секторе?

1 — Экструдеры с роботизированным манипулятором

Метод контурной обработки включает в себя укладку строительного материала для создания крупномасштабной 3D-модели с гладкой поверхностью.Вокруг строительной площадки устанавливаются рельсы, которые будут служить структурой для направления манипулятора робота. Он движется вперед и назад, слой за слоем выдавливая бетон. Мастерки кладут сбоку и над соплом для выравнивания выдавленных слоев и обеспечения прочности модели.

В этом процессе нельзя использовать обычный бетон, так как он должен затвердеть, прежде чем вы сможете продолжить процесс. Если бы он был напечатан на 3D-принтере, он не смог бы выдержать собственный вес. Поэтому используется бетон с быстротвердеющими свойствами.

Contour Crafting (компания с тем же названием, что и метод) очень осторожно относятся к своему прогрессу. Однако китайская строительная компания WinSun Decoration Engineering Co описывает ее как способную «украсть все». Эти машины огромны (32 м в длину, 10 м в ширину и 6,6 м в высоту). Это позволяет им печатать на 3D-принтере полные конструкции и собирать их на месте. Это достигается путем смешивания бетона и стекловолокна на месте с последующей печатью. Этот подвиг заставил строителей и строителей осознать аддитивное производство.

Constructions-3D — конкурирующая компания, которая также пытается с помощью этой технологии печатать большие бетонные здания на 3D-принтере.

Конкурирующие компании

Различные участники рынка разработали машины, использующие множество различных технологий для 3D-печати бетона. Французская компания Constructions-3D создала полярный 3D-принтер, который печатает, находясь на строительной площадке, а затем выходит через входную дверь здания после завершения строительства. Он состоит из механической основы и роботизированного манипулятора с соплом для выдавливания материала на конце.Эта рука предлагает печатную область площадью более 250 м² и высотой более 8 метров.

Робот

Cazza Construction похож на него, в нем используется система мобильного крана, позволяющая печатать на 3D-принтере гораздо более обширную площадь и создавать более крупные и высокие конструкции. Это показано на прошлых отпечатках таких компаний, как Apis Cor и XtreeE, которые быстро создают целые дома.

Другие компании специализируются на экструдировании материалов, отличных от бетона, с использованием этой технологии. Запатентованный процесс BatiPrint 3D является ярким примером: Нантский университет, Bouygues Construction и Lafarge Holcim объединили усилия для разработки промышленного робота, который печатает 3 слоя материала одновременно.Два из этих слоев — это полимерная пена, а третий слой — бетон. Бенуа Фюре, профессор Нантского университета, объясняет, что «пена обеспечивает внутреннюю и внешнюю изоляцию; бетон и армирование антисейсмической несущей конструкции. «

Batiprint 3D — французская компания, которая занимается 3D-печатью больших конструкций.

2 — Слои песка, связанные вместе

Итальянский архитектор Энрико Дини первым произвел фурор как «человек, который печатает дома на 3D-принтере». Совсем недавно он продемонстрировал интересный процесс 3D-печати, используя свой 3D-принтер «D-Shape».Эта машина основана на связывании порошка, что позволяет отвердить слой материала с помощью связующего. Слои песка осаждаются в соответствии с желаемой толщиной, прежде чем печатающая головка наливает капли (связующее) для затвердевания песка. Эта машина размером 4 х 4 метра может создавать большие конструкции размером до 6 кубических метров.

Сайт печати, на котором D-Shape будет 3D печатать бетонную конструкцию.

3 — Металл для монолитных конструкций

Голландская компания MX3D разработала уникальный метод строительства под названием WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), который позволяет печатать на 3D-принтере металлические конструкции с помощью 6-осевого робота, который сбрасывает 2 кг материала в час.

Этот робот является результатом сотрудничества с Air Liquide и ArcelorMittal и оснащен сварочным аппаратом и соплом для послойной сварки металлических стержней. Этот процесс также совместим с другими металлами, такими как нержавеющая сталь, бронза, алюминий и инконель. Машину можно сравнить с гигантским паяльником. Команда отметила, что «мы объединили промышленного робота со сварочным аппаратом, чтобы превратить его в 3D-принтер, работающий с нашим собственным программным обеспечением».

MX3D — один из ряда инновационных стартапов в секторе 3D-печати домов.

Хотя эти проекты были задуманы стартапами, они часто требуют поддержки со стороны более крупных строителей. Royal BAM Group в партнерстве с Технологическим университетом Эйндховена разработала 3D-печатный бетонный мост для велосипедистов. Кроме того, Bouygues Construction обратилась к 3D-печати для строительства домов в Лилле, Франция. Кроме того, Vinci Construction в партнерстве с французским стартапом XtreeE протестировала строительство сложных конструкций, а шведская группа Skanska недавно сотрудничала с Университетом Лафборо для разработки процесса 3D-печати бетона.

«Мы объединили промышленного робота со сварочным аппаратом, чтобы превратить его в 3D-принтер, который работает с нашим собственным программным обеспечением», — команда MX3D.

Зачем использовать 3D-печать в строительстве?

Во-первых, 3D-печать бетона экономит много времени. В частности, использование этих технологий потенциально сокращает двухнедельную работу до 3-4 дней. Кроме того, это снижает риск получения травм на работе. Бенуа Фюре из Нантского университета объясняет, что «сокращение лишений и рисков — это реальность, мы поняли, что это лучи трех.Высота 8 м без строительных лесов. К тому же на строительной площадке очень тихо ».

Его команде удалось напечатать на 3D-принтере дом площадью 95 м² и первое социальное жилье в городе, напечатанное на 3D-принтере. Бенуа говорит, что их технология BatiPrint также упростила создание изогнутых форм с меньшими затратами. Более того, поскольку 3D-принтерам не нужно есть и спать, они не перестают работать, пока проект не будет завершен. Это значительно сокращает время ожидания.

Преимущества 3D-печати в строительстве

С точки зрения использования материалов, 3D-печать экономична.При аддитивных, а не субтрактивных процессах используется меньше материалов, чем при традиционных производственных процессах. Это снижает воздействие на окружающую среду, поскольку образуется меньше отходов. Ромен Дубалле, один из соучредителей XtreeE, объясняет, что «с повышенным геометрическим мастерством мы можем создавать оптимизированные формы, чтобы ограничить количество используемых материалов».

Тем не менее, у мечты о 3D-типографиях, мостах и ​​небоскребах все еще есть недостатки. Аксель Тери из Constructions-3D объясняет, что «основные трудности возникают из-за того, что процесс 3D-печати зданий сегодня не признан в качестве метода строительства многими органами по нормативам и стандартам.Поскольку напечатанные конструкции не являются традиционными, расчет сопротивления и сопротивления во времени трудно осуществить, поэтому жилые сооружения придется сначала проверять в каждом конкретном случае ». Эти органы по стандартизации обеспокоены тем, являются ли эти конструкции действительно прочными и могут ли они противостоять окружающей среде.

Машина

Constructions-3D напоминает огромный трактор, а 3D печатает бетон для создания больших конструкций.

3D-печатный дом: выход из жилищного кризиса?

Поскольку 3D-печать теперь позволяет создавать конструкции быстрее, она идеально подходит для борьбы с жилищным кризисом.В результате некоторые компании тяготеют к аддитивному производству. Сюда входит итальянская компания WASP, которая стремится построить более устойчивый мир с помощью 3D-печати. Они разработали один из крупнейших в мире 3D-принтеров, который позволяет строить дома из местных материалов с использованием энергии солнца, ветра или воды. Это позволяет регионам, у которых еще нет доступа к электричеству, печатать на 3D-принтере экологически чистые конструкции с использованием местных ресурсов.

3D-принтеры

WASP работают над созданием будущего, в котором из экологически чистых материалов можно создавать дома, напечатанные на 3D-принтере.

Точно так же в Бразилии Аниэль Гедес основала компанию Urban3D в ответ на жилищный кризис в Бразилии. Ее компания 3D печатает части зданий на специальной фабрике, прежде чем собирать их на месте. Это позволяет ей создавать здания такой высоты, которая была бы невозможна, если бы 3D-печать производилась на месте. В настоящее время компания тестирует несколько прототипов и надеется предложить решение для развития бразильских трущоб.

Российская компания Apis Cor также убеждена в положительном влиянии 3D-печати на жилье.Основатель и генеральный директор Никита Чен-юн-тай объясняет: «Мы считаем, что аддитивное производство — эффективное решение против жилищного кризиса, и именно поэтому мы разработали наш проект. Мы надеемся, что через несколько лет этот подход будет тщательно протестирован в разных частях мира, чтобы продемонстрировать его реализуемость. Мы считаем, что все больше и больше строительных компаний будут применять эту технологию, как это уже происходит сегодня ».

Российская компания Apis Cor построила этот дом всего за 24 часа, используя свой бетонный 3D-принтер.

3D-печать в космосе?

Аддитивное производство также может стать для человечества способом освоения космоса. НАСА запустило проект «3D Printed Habitat Challenge», посвященный изучению технологий, используемых для строительства домов в космосе, например на Луне или Марсе. Несмотря на амбициозность, еще слишком рано говорить о том, является ли 3D-печать жизнеспособным решением. Однако мы можем сказать, что 3D-печать в строительстве должна стать очень реальной глобальной силой. SmarTech Publishing недавно опубликовала отчет, в котором прогнозируется, что в 2027 году мировая выручка в этом секторе составит 40 миллиардов долларов.Поразительно, что за 10 лет вырастет с нескольких миллионов долларов до 40 миллиардов долларов. Поэтому нам нужно будет посмотреть, как мир отреагирует на эту технологию в будущем.

Вам понравился наш очерк о 3D-печати в строительстве? Сообщите нам об этом в комментариях ниже или на наших страницах в Facebook и Twitter! Подпишитесь на нашу бесплатную еженедельную рассылку новостей, все последние новости в области 3D-печати прямо на ваш почтовый ящик!

3D-печать в строительстве: в чем преимущества?

На первый взгляд, он похож на ракушку любого другого незавершенного дома.Но при ближайшем рассмотрении видно, что кирпичей нет. Вместо этого слои материала наклеиваются друг на друга, чтобы создать замысловатую структуру. Это футуристический мир 3D-печати в строительстве, где роботизированные руки автоматически выдавливают слои цемента, пластика или другого материала на фундамент и «строят» конструкцию.

В настоящее время такой подход к строительству остается очень нишевым — во всем мире существует лишь несколько напечатанных на 3D-принтере прототипов домов и офисов.Тем не менее, это захватывающее и потенциально глубокое изменение в том, как мы строим.

Что такое 3D-печать в строительстве, где есть потенциал и будете ли вы работать над проектами 3D-печати в ближайшее время?

Что такое 3D-печать в строительстве?

3D-печать в строительстве может включать либо использование 3D-принтера, прикрепленного к руке, которая активно строит проект на месте, либо использование принтеров на заводе, которые создают компоненты строительного проекта, которые собираются позже.

Концепция 3D-печати не нова — она ​​была впервые разработана в 1980-х годах. Однако только за последнее десятилетие технология достаточно усовершенствовалась (и значительно снизились затраты), чтобы она стала мейнстримом.

3D-принтеры

мало чем отличаются от вашего настольного струйного принтера. Программное обеспечение «сообщает» принтеру о размерах конечного продукта. Затем принтер вводит материал на платформу в соответствии с этим планом. В 3D-принтерах часто используются жидкие металлы, пластмассы, цемент и множество других материалов, которые затем охлаждаются или высыхают, чтобы сформировать структуру.

Для 3D-печати в строительстве программа CAD или BIM «сообщает» 3D-принтеру, что ему нужно напечатать, и машины затем начинают раскладывать слои материала в соответствии с планом.

Подробнее: 3D-печать — одно из ряда интересных инноваций в строительстве, появившихся за последнее десятилетие

Три инновационных примера

На данный момент реализовано лишь несколько проектов, напечатанных на 3D-принтере, в строительном секторе. Вот три самых многообещающих примера:

1. Офисное здание муниципалитета Дубай, ОАЭ

В декабре 2019 года компания Apis Cor, занимающаяся роботами для 3D-печати, объявила о завершении строительства крупнейшего в мире индивидуального здания, напечатанного на 3D-принтере.Офисный блок, построенный в ОАЭ, имеет высоту 9,5 метров и площадь 640 м2.

3D-принтер

Apis Cor перемещался по площадке под открытым небом с помощью крана, когда он строил различные части конструкции.

2. Офис будущего, ОАЭ

Еще одно впечатляющее здание, напечатанное на 3D-принтере в ОАЭ, «Офис будущего» — это уникальное сооружение, в котором в настоящее время (что вполне естественно) размещается Фонд будущего эмирата.

Сама печать для этого здания была сделана вне офиса, и все части были напечатаны за 17 дней.Рабочие смонтировали все здание всего за 48 часов.

3. 3D-печатные дома от WinSun, Китай

Китайская компания по 3D-печати WinSun также использует заводские 3D-принтеры для строительства человеческих жилищ. Фирма создала несколько проектов домов, в том числе небольшой многоквартирный дом. Пользователи дизайна могут быстро и дешево распечатать детали перед их установкой на месте.

Фирма считает, что печать одного из их пятиэтажных многоквартирных домов может стоить всего 161 000 долларов.

3D-печать в строительстве, безусловно, кажется захватывающим, но каковы преимущества этого подхода?

Как 3D-печатные проекты могут помочь строительным компаниям?

Сторонники 3D-печати домов и коммерческих офисов указывают на несколько преимуществ этого подхода:

В Великобритании почти треть всех отходов страны образуется в строительной отрасли. Хотя значительная часть этого приходится на снос, строительные площадки тоже расточительны. Обычно заказывают больше материалов, чем необходимо, что дорого и неэффективно.

Напротив, 3D-печать может сократить отходы почти до нуля. В 3D-принтере используется только материал, необходимый для печати конструкции — ни больше, ни меньше. Это может привести к огромной экономии.

Как и ИИ в строительстве, 3D-принтер может работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Это означает, что строительные проекты потенциально могут быть завершены намного быстрее, и можно избежать некоторых затрат на низкую квалифицированную рабочую силу.

Одной из самых привлекательных характеристик 3D-принтеров является их способность создавать сложные и необычные конструкции, в том числе «разовые».Поскольку 3D-принтеры работают путем наслоения материала, их можно запрограммировать на создание необычных форм, которые было бы намного сложнее построить с использованием традиционных методов.

За шумихой

Хотя 3D-печать, безусловно, является привлекательной концепцией, важно преодолеть некоторую шумиху. Скептики отмечают, что у технологии есть несколько ограничений:

Большинство строительных фирм работают с относительно низкой рентабельностью. Для повсеместного использования дизайнов 3D-печати потребуются огромные инвестиции.

• Будут ли клиенты рассматривать это как уловку?

3D-печатные дома, офисы, магазины или другие строения часто впечатляют. Но действительно ли большинство людей хотят жить или работать в одном доме? Многие люди остаются культурно привязанными к зданиям из кирпича. Другие технологии, такие как сборные дома, также привлекали внимание в прошлом, но не получили широкого распространения, несмотря на то, что зачастую они были дешевле существующих норм.

• Трудности интеграции с другими компонентами

3D-принтеры умеют создавать уникальные и интересные проекты.Тем не менее, если вам нужно здание, которое включает в себя различные материалы или имеет различные элементы, которые не подходят для 3D-печати, будет сложно включить 3D-принтер в процесс строительства.

Как 3D-печать может сочетаться со строительством?

В настоящее время есть веские доказательства того, что 3D-печать заслуживает доверия и применима в строительном секторе, и вполне вероятно, что в ближайшие годы эта технология будет все больше и больше использоваться в отрасли.

Как долго эти машины будут использоваться на стройплощадке или останутся ли они в основном инструментом для изготовления заводских деталей, еще неизвестно. Но для правильного проекта кажется разумным ожидать, что 3D-принтеры присоединятся к арсеналу инструментов, доступных строителям.

О компании PlanRadar

PlanRadar была основана в 2013 году и предоставляет инновационные мобильные программные решения для строительства и недвижимости. Наше приложение доступно на всех устройствах iOS, Android и Windows и помогло более 7000 клиентов в более чем 44 странах оцифровать свой рабочий процесс.Узнайте больше о приложении здесь.

Строительная 3D-печать

Мы твердо уверены, что 3D-печать в строительстве произведет революцию в строительной отрасли благодаря своей способности ускорить индустриализацию строительного процесса. Цель строительства большего количества зданий за более короткий промежуток времени и с меньшими затратами — вот что подпитывает наше желание сделать эту технологию коммерчески успешной.

Добавляя более интеллектуальный дизайн и оптимизированное использование материалов, 3D строительная печать также может проложить путь к созданию искусственной среды с большей экологичностью.

Быстрый, безопасный и гибкий подход к печати зданий

Строительный 3D-принтер можно использовать для создания бетонных конструкций быстрым и экономичным способом и со значительной степенью гибкости проектирования — без необходимости в опалубке.Это делает процедуру идеальной альтернативой кирпичному строительству.

BOD2, единственный строительный 3D-принтер 2-го поколения

Эта инновационная технология может сделать ваши строительные проекты более эффективными. Узнайте больше о BOD2 у нас или просто свяжитесь с нами напрямую.

COBOD Строительный принтер

3D Construction Printing позволяет экономить время и деньги.
Узнайте, как работает строительный 3D-принтер COBOD и почему эта система может помочь вам в повседневной жизни.

Скорость печати

• Максимальная скорость 1 метр / секунду.
• Мы печатаем со скоростью 25 см / с из соображений безопасности и для того, чтобы и дальше включать ручные операции в процесс печати. BOD2 занимает ок. 5 минут на завершение 1 м² полой стены.

Полиграфические материалы

Любой раствор или бетон местного производства для печати на 3D-принтере

Техника безопасности

• Сертификат CE и безопасность
• Кабельная проводка и направляющие из оцинкованной стали с сертификатом IP67
• Камера для наблюдения за процессом печати и результатами

Тангенциальное управление

Это позволяет печатать очень гладкие поверхности — если это необходимо.Также возможно создание шероховатых поверхностей в качестве стилистического элемента или упрощения процедуры оштукатуривания.

Любопытно?

Свяжитесь с нашими специалистами и получите ответы на все вопросы — лично и с учетом ваших индивидуальных потребностей.

Здание Совета директоров

Идея этого проекта заключалась в том, чтобы продемонстрировать, как технологию 3D-печати можно применить в традиционной строительной отрасли в Европе.

Идея этого проекта возникла в результате участия COBOD в финансируемом правительством Дании проекте под названием «3D Construction Printing», в рамках которого COBOD посетил более 35 проектов 3D-печати строительных материалов по всему миру.Для них стало очевидно, что Европа отстает, и они взяли на себя задачу стать первой компанией в Европе, которая напечатала на 3D-принтере здание, которое могло бы соответствовать строгим европейским строительным нормам.

Мы готовы к будущему и для вас

Присоединяйтесь к нам сегодня в будущем и реализуйте сложные здания самым простым способом. Строительный принтер BOD2 2-го поколения.

3D-печать в строительстве: как это работает, технологии и 3D-принтеры

3D-печать домов становится реальностью — с помощью строительных 3D-принтеров здания печатают в России, Китае, Европе, Азии и Америке. В этой статье мы расскажем о самых перспективных проектах в этой сфере.

Полиграфическая техника

Начнем с технологии.Принцип построения 3D-принтеров — это послойное выдавливание специальной смеси по заданной трехмерной компьютерной модели.

Заранее приготовленная смесь, состоящая из цемента, наполнителя, пластификатора и других добавок, загружается в бункер устройства и подается на печатающую головку. Смесь наносится на поверхность участка или ранее напечатанными слоями.

Большинство строительных 3D-принтеров работают по этому принципу. Среди них три типа устройств:

Портальные 3D-принтеры

представляют собой конструкцию из рамы, трех порталов и печатающей головки.С помощью таких устройств можно печатать строения как по частям, так и целиком (если они умещаются под аркой принтера).

Устройства

Delta не зависят от трехмерных направляющих и могут печатать более сложные формы. Здесь печатающая головка подвешена на рычагах, которые прикреплены к вертикальным направляющим.

Наконец, роботизированные принтеры — это робот или система роботов, такая как промышленный манипулятор, оснащенный экструдерами и управляемый компьютером.

Существуют и другие методы построения 3D-печати. Например: оборудование D-Shape печатает путем наслоения порошкового материала и приклеивания его с помощью клеевого раствора.

Материалы

Основной материал для 3D-печати домов — это мелкозернистые смеси, которые отличаются от традиционного бетона. Каждая компания разрабатывает свой собственный рецепт, соответствующий конструкции принтера и его сопла, а также специфике готовой продукции.

Наиболее важными характеристиками бетона для 3D-принтера являются прочность, скорость затвердевания и схватывания, пластичность. Свойства бетона регулируются составом смеси — количеством цемента и качеством наполнителей, а также добавками пластификаторов.

Готовые смеси позволяют печатать элементы различной сложности и размеров — от небольших архитектурных форм, таких как клумбы и скамейки, до целых зданий, мостов и даже небоскребов.

Принтеры

Обработка контуров

В 2009 году резиденты инкубатора стартапов Singularity University (он же Singularity Education Group, основанный в 2008 году в Исследовательском парке НАСА, Калифорния) под руководством Бехроха Хошневиса создали проект по разработке и коммерческому применению технологии контурного строительства — Contour Crafting, которая считается первой строительной технологией для 3D-печати и фактически стала самой распространенной — это та самая технология, при которой цементная смесь наносится экструдером, как пластик при печати с FDM.

Основанная Бехрохом Хошневисом одноименная компания разрабатывает эту технологию 3D-печати и сотрудничает с НАСА. Разработчик предлагает использовать этот способ печати для восстановления городов, пострадавших от стихийных бедствий, и для строительства сооружений на других планетах.

Компания использует козловой кран с компьютерным управлением с установленным на нем экструдером для 3D-печати зданий. В процессе Contour Crafting используется быстросхватывающийся материал, который наносится краном слоями.Технические элементы, такие как арматура и коммуникации, могут быть добавлены по мере создания слоев.

АМТ

АМТ входит в группу компаний АМТ-СПЕЦАВИА. Сфера деятельности — разработка и производство строительных 3D-принтеров, продажа и обслуживание оборудования на мировом рынке. В ассортименте компании семь 3D-принтеров разных размеров.

Этот дом в Ярославле — самое большое здание в Европе и СНГ, построенное с использованием принтеров AMT.Его общая площадь составляет 298 квадратных метров.

Apis Cor

Компания Apis Cor Engineering — российский разработчик уникального мобильного 3D-устройства, позволяющего печатать дом целиком на строительной площадке.

Габаритные размеры 3D-принтера в собранном виде 4 × 1,6 × 1,5 м, масса 2 тонны. Площадь печати составляет 131 квадратный метр. Для печати зданий и сооружений больших размеров можно использовать несколько синхронизированных 3D-принтеров.

WINSUN

В 2014 году шанхайская компания Winsun прославилась во всем мире тем, что построила десять зданий, напечатанных на 3D-принтере, всего за один день. На самом деле все оказалось немного скромнее: маленькие «коробочки» заранее распечатывали блок за блоком и затем собирали на строительной площадке, без арматуры и коммуникаций, а с остеклением.

Компания использует принтер на основе технологии FDM и инкрементального процесса с использованием цемента, песка и стекловолокна.Эти материалы обеспечивают достаточную прочность стен. 3D-принтер WINSUN имеет портальную конструкцию размером 36х12х6 метров.

D-образный

D-Shape — один из самых необычных вариантов строительной 3D-печати. В устройстве не используется экструдер, расположенный по трем осям, а используется набор из 300 сопел, установленных на подвижной платформе. Размеры платформы принтера в текущей версии 6х6 метров.

Технология D-Shape напоминает струйную печать; набор форсунок используется для нанесения вяжущего на слои песка.

CyBe Construction

CyBe Construction — компания из Нидерландов, использующая 3D-печать при строительстве домов «под ключ». CyBe производит строительные материалы и две модели строительных 3D-принтеров.

Эти большие промышленные устройства требуют участия двух операторов, однако они способны очень быстро печатать большие здания.Например, в 2017 году в Дубае компания напечатала лабораторию площадью 168 квадратных метров всего за три недели.

BatiPrint

Нантский университет, Франция, в сотрудничестве с Лабораторией цифровых наук Нанта (LS2N) работает над проектом 3D-печатного дома, известного как Yhnova.

В проекте будет использована разработанная университетом методика Batiprint3D — 3D-печать «изнутри».Печать полиуретановой опалубки осуществляется послойным напылением материала, аналогичного крепежной пене, после затвердевания которой заливается бетоном.

Проект Yhnova — это строительство пятикомнатного социального дома с арочными стенами и закругленными углами. Роботизированная рука Batiprint3D может печатать конструкции высотой до 7 метров, а площадь планируемого дома составляет 95 квадратных метров.

WASP

Итальянский производитель WASP создал самый крупный на сегодняшний день строительный 3D-принтер.Этот дельта-бот высотой 12 метров и шириной 7 метров имеет регулируемые рычаги длиной до 6 метров.

Использование принтера BigDelta направлено на устранение жилищного кризиса за счет создания более дешевых домов, что особенно важно для развивающихся стран.

Проект BigDelta — строительная 3D-печать с использованием натуральных материалов. В качестве «расходных материалов» в проекте используются прессованная солома и земля.

Заключение

Строительство 3D-печать — одно из самых перспективных направлений в строительстве в целом.Его применение приводит к коммерческой выгоде за счет меньшего количества необходимого персонала и более низких материальных затрат; социальные льготы — благодаря возможности быстро построить недорогое жилье для бедных и пострадавших от стихийных бедствий; бонусы репутации — более экологичное строительство с меньшим расходом энергии и отходами.

Свяжитесь с Top 3D Shop для приобретения строительного оборудования для 3D-печати и рациональной интеграции аддитивных технологий в ваш бизнес-процесс, наши менеджеры и инженеры дадут вам исчерпывающие консультации по использованию оборудования, предложат сценарии применения, составят проектную документацию для доставки и оказания квалифицированного обслуживания.

5 Примеры 3D-печати в строительстве, которые вы должны знать

В 2018 году ежегодная конференция по творчеству и технологиям в Остине «Юг за юго-западом» была очень активна. Присутствующие могли увидеть группу под названием Fish Police или другую группу под названием Cut Worms. Была функциональная копия седана Westworld .

Пожалуй, самой интригующей выставкой 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 по цене всего 10 000 долларов. Это меньше, чем модный евротур.

Возникший в результате сотрудничества между высокотехнологичной строительной компанией ICON и некоммерческой организацией New Story, занимающейся доступным жильем, дом площадью 800 квадратных футов также был полностью разрешен, что означало, что оно было готово к заселению.

Первый дом ICON

«Я непременно перееду свою семью в один завтра», — сказал Built In Дмитрий Юлий (слева), операционный директор ICON.

Теперь, всего год спустя, команда ICON печатает на 3D-принтере целые деревни.

«Наша миссия — сделать достойное жилье доступным для всех», — пояснил в видеоролике генеральный директор ICON Джейсон Баллард.

К сожалению, демографы подсчитали, что сегодня более 1,6 миллиарда человек не имеют надлежащего жилья, и что к 2050 году три миллиарда человек могут нуждаться в жилье. 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 Юлиус говорил с Built In, он звонил из неизвестной латиноамериканской страны, где команда ICON усердно трудится, печатая целое сообщество для бездомных и семей, не имеющих доступа к дому. I

предназначен для «людей, которых обычно обслуживают в последнюю очередь», — сказал он. «Самые уязвимые из нас редко первыми получают какую-либо новую технологию».

Сам говорящий по-испански, Юлиус 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 того, что есть у большинства из нас. когда-либо видел раньше.

Принтер Vulcan от Icon

Принтер Vulcan Prints Concrete «Ink»

Принтер для подписи ICON, Vulcan, весит буквально тонну, имеет высоту почти 12 футов 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 футов.

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 штанге, которая постоянно поднимается и опускается до идеальной высоты. Материал выдавливается — в данном случае это фирменная бетонная смесь ICON Lavacrete — почти так же, как тюбик зубной пасты распределяет зубную пасту.

Принтер — очевидное чудо робототехники, но Юлиус сказал, что Lavacrete также был «технической проблемой».

«Как сделать что-то достаточно мягкое, чтобы оно могло [течь] через несколько футов трубки, но в конечном итоге достаточно жесткое и [быстро затвердевающее], чтобы на него ложился еще один слой?»

Сначала инженеры просто знали, что это должен быть бетон, который не проводит тепло, как металл, и дешев в производстве.Пожалуй, самое главное, он очень прочный.

«Бетон во всем мире и на протяжении всей истории человечества был одним из самых устойчивых материалов, которые вы могли бы иметь», — 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».

По словам Юлиуса, на усовершенствование вулкана и его бетонных «чернил» ушли годы.

«Некоторые из препятствий, с которыми мы столкнулись, были основаны только на том факте, что то, что мы делаем, едва ли возможно.

На веб-сайте ICON даже появляется отказ от ответственности: «Это не научная фантастика».

Принтер Vulcan от Icon в действии

Захватят ли роботы 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 — две смены, которые уменьшат ее воздействие на окружающую среду.

Это может также полностью произвести революцию на рынке недвижимости, сделав индивидуализированные дома доступными для большего числа покупателей.Это означало бы значительный рост доходов и для таких компаний, как ICON. Недвижимость — это огромный рынок; По одной из оценок, только рынок жилья в США стоит 33,3 триллиона долларов.

На данный момент, однако, здания, напечатанные на 3D-принтере, еще не стали массовым явлением. По данным BCG, по состоянию на 2018 год в мире насчитывалось менее сорока напечатанных на 3D-принтере прототипов конструкций. Более того, на 3D-печать приходилось менее одного процента от общего дохода от строительства.

Однако за рубежом печатные здания становятся все более популярными.Например, Объединенные Арабские Эмираты стремятся функционировать как центр трехмерного печатного строительства. К 2030 году — всего через десять лет — руководство Дубая надеется, что здания, напечатанные на 3D-принтере, составят 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.

Apis Cor

Apis Cor

Расположение: Boston

Что он делает: Простая миссия Apis Cor — автономно 3D-печать зданий «на Земле и за ее пределами.«Пока что недалеко от Москвы компания напечатала крошечный дом (около 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 печатной среде обитания человека, созданного для облегчения исследования Марса.

Новая история

Новая история

Местоположение: Сан-Франциско

Чем занимается: Эта некоммерческая организация стремится облегчить кризис доступного жилья с помощью 3D-печати домов в таких местах, как Гаити, Сальвадор и Боливия — все используют принтер Vulcan от ICON.На данный момент руководство New Story собрало 20 миллионов долларов для субсидирования своих строительных проектов, и это одна из первых некоммерческих организаций, окончивших престижный стартап-акселератор Y Combinator.

MudBots

MudBots

Местоположение: Мидвейл, Юта

Чем занимается: Эта компания специализируется на принтерах для печати на бетоне, которые могут производить множество объектов, включая прочные колонны, многоуровневые фонтаны и целые дома.Его модели принтеров варьируются от шести до 100 футов в диаметре (чем больше принтер, тем крупнее его потенциальные проекты), и для них не требуются причудливые волоконные материалы, вместо этого используется простая смесь песка, цемента и извести.

Contour Crafting

Contour Crafting

Местоположение: Лос-Анджелес

Назначение: Запатентованная технология этой компании, основанная профессором инженерных наук USC доктором Бехрохом Хошневисом, работает быстро и дешево: с ее помощью можно построить 2000 человек. -квадратный дом менее чем за 24 часа.Хотя его еще нет на рынке, по внутренним прогнозам, затраты на традиционное строительство сократятся на 80 процентов. Секрет? Роботы настолько автономны, что вполне могут построить жилье на Луне. Хошневис считает дома Contour Crafting (привязанные к земле) потенциально доступным жильем, а также убежищами в случае стихийных бедствий. Принтеры также могут создавать ветряные турбины, мосты и другую инфраструктуру.

WinSun

WinSun

Расположение: Шанхай, Китай

Чем занимается: Эта строительная компания с 3D-печатью специализируется на больших конструкциях, таких как жилые комплексы и офисные здания, включая то, что, по ее утверждению, является самым высоким 3D- печатное здание когда-либо: шестиэтажный жилой комплекс в промышленном парке Сучжоу в Китае.Команда также построила Офис будущего, ультрасовременное здание в Дубае, напоминающее набор гигантских домино, с использованием фирменного 20-футового принтера Winsun. По сравнению с американскими моделями, это настоящий Левиафан: очень высокий и более 100 футов в длину.

Спальня в первом доме ICON

Новая жилищная парадигма

Юлиус не уверен, куда движется строительная отрасль в целом.

«Мы не тратим много времени, беспокоясь о других людях в отрасли», — сказал он.

Вместо этого он сосредоточился на ICON и его передовых технологиях печати, которые делают возможным совершенно новый спектр эстетических решений. Например, Vulcan может сделать изогнутую стену так же легко, как и прямую — без высококвалифицированных специалистов. Технология печати легко допускает и другие штрихи, включая полки, ниши и колышки, встроенные прямо в стены, или необычно расположенные окна и двери.

«У вас есть действительно уникальные возможности для размещения вещей…. вне центра, что не типично для традиционных домов, — сказал Юлиус.

Однако дома можно оформить и в традиционном стиле. Ребристый вид стен — отличительный побочный продукт процесса послойной 3D-печати — можно оштукатурить до тех пор, пока он не станет неотличимым от «традиционной стены из гипсокартона с лепниной». Дерево также может служить акцентом в бетонных домах. Во многих домах ICON деревянные потолки.

Другими словами, дома ICON не должны выглядеть футуристично или разрушительно — но они оба одновременно.Миссия ICON — это начало того, что Юлий назвал «сдвигом парадигмы», который позволяет «самым уязвимым из нас иметь возможность жить в достойном доме».

Деревня, которую его команда печатает в Латинской Америке, предназначена для семей, живущих менее чем на 200 долларов в месяц, кажется хорошим началом.

Изображения через Shutterstock, ICON, социальные сети и веб-сайты компаний.

Будущее 3D-печати в строительной отрасли

Я знаю, что что-то в архитектуре вызывает больше, чем мимолетный интерес, когда я начинаю получать сообщения от мирян о новом явлении.На прошлой неделе несколько моих друзей, не являющихся членами церкви архитектуры, прямо сейчас прислали мне ссылки на дом, напечатанный на 3D-принтере голландской фирмой DUS Architects, в качестве доказательства концепции прямо сейчас в Амстердаме. В последнее время этот дом облетел Интернет, особенно когда президент Обама посетил его, когда был в Амстердаме.

Бетонный дом по проекту WinSun

На самом деле меня больше интересуют бетонные дома, которые компания WinSun Decoration Design Engineering произвела в Шанхае.Менее чем за 5000 долларов компания использует гигантский 3D-принтер для производства бетонного заполнителя слой за слоем, наращивая его вверх. Более того, в бетоне используются переработанные материалы.

Ни дом DUS, ни жилища WinSun полностью не распечатаны. Оба они состоят из печатных компонентов, которые люди должны собрать. Несмотря на то, что DUS использует, как они говорят, один из самых больших принтеров в мире, их «производитель помещений» (или, по-голландски, то, что они называют «KamerMaker», может справиться больше всего, это небольшая комната.Как только машина выплевывает части, люди, использующие мускулы и строительное оборудование, должны складывать их в дома.

Два примера не могли дать большего контраста. Дом WinSun выглядит минималистичным, грубоватым и не особенно удобным. Неясно, как будет работать оконная сборка, не говоря уже о том, как вы вводите сантехнику, но компания рассматривает ее не как прототип для роскошной жизни, а как нечто, что может заменить бетон, залитый на месте. каркас как основной строительный блок для тех, кто не может позволить себе более сложное жилище.Я не уверен, что такой объект массового производства будет лучше, чем гибкая модель для конкретного объекта, которую предоставляет бетонный каркас, но мне кажется, что его стоит изучить.

Бетонный дом по проекту WinSun

DUS, с другой стороны, гордится, прежде всего, тем, что может объединить украшение и структуру в одном элементе. Их комнаты состоят из стен из ячеистых пакетов, которыми они манипулируют, чтобы укрепить плоскости, одновременно обеспечивая визуальный интерес. Это чрезвычайно умный метод, и я понимаю, почему он нравится непрофессионалам: он сочетает в себе новейшие технологии с традиционной формой.Первой печатной структурой DUS будет дом у канала, который имитирует и абстрагирует традиционные формы таких зданий, даже несмотря на то, что он строится на небольшом участке ровной и невыразительной новой земли, которую Амстердам несколько лет назад превратил в новое пригородное поселение.

Дом в Амстердаме выглядит изысканным, хотя и традиционным по своей пространственной проработке и отделке, и фирма права в том, что такое строительство на месте сократит невероятно расточительный процесс строительства — одной из самых загрязняющих отраслей промышленности.Если они смогут разработать «чернила» из переработанных материалов, как они говорят сейчас, и затем повторно использовать эти элементы, когда здание исчерпает свою полезность, они внесут большой вклад в устойчивую архитектуру.

Когда на прошлой неделе я пошел критиковать студента из Университета Цинциннати, я был удивлен, обнаружив на его столе квадрат Formlab. Этот изящный 3D-принтер является результатом кампании Kickstarter и позволяет вам иметь собственное устройство с высоким разрешением менее чем за 3300 долларов.Теперь этот студент выкладывает свой тщательно продуманный дизайн, а также дизайн своих сокурсников (он должен каким-то образом заплатить за машину) как раз вовремя для окончательной проверки на следующей неделе. Между такой миниатюризацией, повышенной доступностью и расширением возможностей и масштабов, на которые указывают проекты WinSun и DUS, кажется очевидным, что мы ищем новые способы конструирования. Чего я еще не вижу, даже в лучших студенческих работах, так это способа мышления о дизайне, который в полной мере использует эти возможности, не пытаясь вписать их в стандартные формы и пространственные отношения.Для этого нам, возможно, понадобится теория 3D-печати.

Аарон Бетски — регулярно обновляемый обозреватель, чьи статьи публикуются на этом веб-сайте каждую неделю. Его взгляды и выводы не обязательно совпадают с мнениями журнала ARCHITECT или Американского института архитекторов.

Как сборные конструкции и 3D-печать будущее Shape Construction

---

Взгляд изнутри на сборные конструкции

Чтобы изнутри взглянуть на то, как сборные конструкции и 3D-печать формируют строительную отрасль, мы дали интервью Сэнди Анурасу, вице-президенту Технологии на блокабле.

Blokable работает над расширением доступа к качественному жилью за счет сборных конструкций. Компания производит блоки, которые могут быть сконфигурированы в различные конструкции в любом масштабе.

Для тех, кто плохо знаком с этой концепцией, как вы определяете сборное строительство?

Сборные конструкции относятся к различным типам конструкций, которые в основном возводятся вне строительной площадки и собираются на месте. Это относится ко всему, что не строится на палочках, на месте строительства, включая модульные дома, промышленные дома или передвижные дома.В Blokable мы предлагаем модульные здания со стальным каркасом, построенные на нашем заводе в Ванкувере, штат Вашингтон.

В чем вы видите преимущества сборного строительства по сравнению с традиционными методами?

Самым большим преимуществом строительства на заводе вне площадки является то, что вы можете распараллелить проект. Вместо того, чтобы ждать завершения фундамента, чтобы начать строительство каркаса, вы можете строить конструкцию по мере подготовки площадки. Затем, если все пойдет хорошо, как только подготовка площадки будет завершена, вы можете просто подкрутить почти готовую конструкцию.Сокращение времени на строительство снижает риски и стоимость строительных проектов.

Кроме того, внутренние конструкции защищают рабочих и материалы от неблагоприятных погодных условий, поэтому вы также снижаете риски своего проекта.

Наконец, в Blokable мы собрали команду экспертов по строительству, производству и дизайну. , и технологии для создания высококачественного и инновационного жилищного продукта. Уникальность нашего продукта заключается в том, что мы можем встроить в него некоторые интересные технические компоненты, такие как датчики и экраны, которые вы не смогли бы использовать ни в одном другом процессе.

Бывают ли ситуации, когда традиционное строительство оказывается лучшим вариантом, чем сборное?

Определенно есть случаи, когда конструкция из стержней является правильным выбором по сравнению с сборным решением. Например, если транспортные расходы перевешивают экономию или если на вашем объекте не может быть установлен кран / полугрузовик для доставки, вам может быть лучше выбрать традиционный подход.

В чем вы видите нишу Blokable в секторе сборного строительства?

Blokable стремится сделать качественное жилье доступным для всех.Мы хотим добиться этого, привнеся современные материалы и автоматизацию технологий в отрасль модульного строительства, чтобы мы могли снизить стоимость строительства для застройщиков. Видение нашей системы Blokable состоит в том, чтобы иметь гибкую, высококачественную строительную систему, которую разработчики и архитекторы могут использовать для достижения различных типологий строительства.

Какие строительные технологии / программное обеспечение вы все используете в Blokable?

Наши проектировщики-архитекторы используют Autodesk Revit и AutoCAD.Наши инженеры используют Solidworks. Наша технологическая группа разрабатывает проприетарное программное обеспечение под названием BlokSense, которое будет действовать как наша «операционная система» и упростит процесс заказа, производства и поддержки наших домов.

Каким вы видите будущее сборное строительство? Как вы думаете, как Blokable поможет сформировать это будущее?

Производительность строительной отрасли сильно отставала от экономики в целом, что привело к разрыву в производительности в 1,67 триллиона долларов, согласно этому отчету McKinsey.Последствия этого разрыва очевидны с учетом жилищного кризиса и роста бездомности в США.

Необходимо внести много изменений, и один из способов преодолеть этот разрыв в производительности — внедрить автоматизацию и современные материалы в процесс жилищного строительства. Я считаю, что технология, которую Blokable внедряет в процесс строительства, предоставит разработчикам недвижимости новый набор инструментов, чтобы они могли строить качественные проекты быстрее и с меньшим риском.

Считаете ли вы, что сборные конструкции со временем узурпируют традиционные методы? Если да, как вы думаете, сколько времени это займет?

Я верю, что в отрасли эти две методологии будут объединены, взяв лучшее из каждой, где это необходимо.Но я думаю, что мы еще не достигли критической точки, когда модульные / сборные дома стали стандартом де-факто для жилого проекта. Для того, чтобы наша отрасль достигла этого переломного момента, нам необходимо выполнять гораздо больше проектов вовремя, в рамках бюджета и с высоким качеством по всем направлениям. Прямо сейчас девелоперы ждут, когда модульный мир созреет и обеспечит стабильные результаты, прежде чем сделать рывок. Это отрасль, не склонная к риску, и изменения сопряжены с риском. Нам нужно изменить историю, поставив больше высококачественных построенных единиц на землю, чтобы «модульность = всегда меньше риска.”

Что вы думаете о 3D-печати в строительстве? Как вы думаете, он улучшит сборные дома или будет конкурировать с ними?

3D-печать и сборное строительство определенно могут идти рука об руку. В Blokable мы используем 3D-принтеры, чтобы упростить цепочку поставок, сократить отходы и обеспечить гибкость в наших проектах. По мере того, как 3D-печать становится дешевле и распространяется на все разнообразие материалов, мы будем видеть намного больше компонентов, напечатанных на 3D-принтере, в жилищном строительстве, независимо от того, находится ли сам принтер на месте или на заводе.Apis Cor недавно напечатала на 3D-принтере все стены проекта из бетона за один день в России.

Какие еще лидеры отрасли, на которых вы положили глаз / думаете, делают крутые вещи?

Я ищу вдохновения за пределами строительной отрасли. Я ищу компании, которые изменили свои отрасли, перевернув ожидания с ног на голову, а также лидеров отрасли в производстве. Самыми простыми параллелями являются Tesla в отношении инновационных продуктов и Boeing в отношении эффективности производства.

Какие технологии, помимо сборных, по вашему мнению, будут определять строительную отрасль в будущем?

Я думаю, что для преодоления разрыва в производительности в строительстве потребуется упрощение инструментов коммуникационных технологий.

No related posts.