Что нам стоит дом… напечатать. 3D-принтеры в строительстве

Что нам стоит дом… напечатать. 3D-принтеры в строительстве
Сейчас реализацией строительных проектов с помощью 3D-печати занимаются во многих странах мира. В США, Нидерландах, Новой Зеландии, Италии, Германии, Китае и даже Индии уже производят недорогое и доступное жилье по этой технологии.

Совсем недавно мы обращались к теме 3D-печати. Многие из нас уже давно используют такие принтеры для производства различных сувениров или полезных в быту мелочей. Серьезные и дорогостоящие модели принтеров нашли свое место в медицине, стоматологии или в ювелирных мастерских. С помощью таких устройств архитектурные бюро и проектировщики представляют заказчикам свои решения и создают концептуальные планы «городов будущего». Однако 3D-моделирование не ограничивается созданием изделий небольшого размера. Скорее наоборот, это лишь наиболее заметная и доступная для большинства из нас верхушка айсберга. Что же скрывается под ней?

Для примера можно взять такой необычный для нашей страны бизнес, как производство малых архитектурных форм или строительство жилых домов с помощью 3D-принтера. Первое строение, произведенное с помощью технологии 3D-печати, появилось в России еще зимой 2017 года. Оно было напечатано в качестве эксперимента (а может быть, и рекламного проекта) в подмосковном городе Ступино. Выглядел процесс печати и конечный результат очень непривычно: работа с бетонным раствором при – 35°С сразу же настроила против проекта многих профессионалов. Небольшая площадь, охватываемая «рукой» с головкой для печати, наложила ограничения на жилую площадь строения, а двухмесячный срок, необходимый для набора бетоном положенной проектной прочности и вовсе развязал руки и языки разнообразным экспертам и критикам самого разного калибра. Справедливости ради надо заметить, что многие замечания были вполне обоснованными и конструктивными. Например, было неясно, как реализован подвод необходимых коммуникаций. Задавались вопросы о том, какая прочность конструкции заложена в расчетах, и предполагалось, что без армирования дом рано или поздно развалится. Профессионалов интересовало, каким образом планируется делать перекрытия в многоэтажных конструкциях. Все эти вопросы были вполне справедливы. Но! За всеми недоработками и «сыростью» проекта, специалисты не увидели (или не захотели увидеть) главного — свободы! Свободы в проектировании и реализации проектов, которую раньше не могли себе и представить.

Дело в том, что в России и в большинстве стран СНГ господствует архитектурная школа, основы которой заложены еще при СССР. Знаете, что лучше всего проектировали и строили в то время? Правильно: заводы, плотины, атомные электростанции и даже космодромы. А вот с жилым домостроением получалось не очень. Повернется ли у кого-либо язык назвать блочно-панельные шедевры отечественного домостроения красивым и комфортным жильем, специально созданным для удобства людей? А теперь посмотрите на любой спальный район вашего города: если отбросить в сторону новые, более практичные материалы и технологии строительства, вы увидите те же самые планировочные решения, ту же самую прямоугольно-рубленую архитектуру и комнаты, в которые почти не заглядывает солнце. В такой городской среде росли наши мамы и папы. Возможно, здесь будет расти поколение наших детей.

Несмотря на стойкий скептицизм отечественных профессионалов, далеко не все разделяют их мнение. Сейчас реализацией строительных проектов с помощью 3D-печати занимаются во многих странах мира. В США, Нидерландах, Новой Зеландии, Италии, Германии, Китае и даже Индии уже производят недорогое и доступное жилье по этой технологии. Как пример можно привести некоммерческий благотворительный фонд Habitat for Humanity, взявший на вооружение эту технологию. Фонд строит социальное жилье для нуждающихся, здания для образовательных учреждений в бедных странах и работает на всех континентах. Недавно с помощью строительного 3D-принтера Фонд реализовал два проекта в США.

Что нам стоит дом… напечатать. 3D-принтеры в строительстве. Рис. 1

Индийский стартап Tvasta построил первый в этой стране 3D-печатный дом. Всего через 21 день дом был полностью готов к заселению.

Что нам стоит дом… напечатать. 3D-принтеры в строительстве. Рис. 2

Что нам стоит дом… напечатать. 3D-принтеры в строительстве. Рис. 3

Немецкая Peri 3D Construction в сотрудничестве с датским производителем бетонных 3D-принтеров построила жилой дом в небольшом западногерманском городке Беккум (Beckum). Интересной особенностью оказался выбор материала. Для печати строения использовался запатентованный раствор «i.tech 3D» на основе цемента, разработанный одним из влиятельнейших производителей в строительной отрасли — компанией HeidelbergCement.

Что нам стоит дом… напечатать. 3D-принтеры в строительстве. Рис. 4

Конечно же, новая технология имеет ряд узких мест и временных недостатков. Остается открытым вопрос скорости схватывания цементной смеси: минимальная температура, при которой можно работать с растворами на основе цемента составляет +5°С. И если в странах с жарким климатом вопрос о замерзании раствора никому не приходит в голову, то в России с ее морозами мало кто согласится покупать дорогое оборудование и использовать его лишь несколько месяцев в году.

Для возведения коммерческих зданий способом 3D-печати необходимо пересмотреть многие строительные стандарты и провести ряд испытаний, подтверждающих необходимые запасы прочности. Нельзя также сбрасывать со счетов традиционную инертность мышления застройщиков и прямой конфликт коммерческих интересов со стороны уже существующих строительных компаний. Вложенные в производство традиционных материалов для строительства деньги, невозможно бросить и смириться с потерями. Вложенные инвестиции должны оправдать себя и приносить прибыль как можно дольше. Наверное, эти причины и являются основными препятствиями на пути новых технологий строительства в нашей стране.

Может быть, поэтому проект Apis Cor, созданный предпринимателем из Иркутска, Никитой Чен-юн-тай, в России отметился только печатью довольно необычного «желтого домика», с описания которого и началась эта статья.

Что нам стоит дом… напечатать. 3D-принтеры в строительстве. Рис. 5

Это где-то там, далеко, в Объединенных Арабских Эмиратах, инженерами российской компании было построено самое большое на тот момент здание, попавшее в Книгу рекордов Гиннесса — событие, принесшее небольшому стартапу из глубинки мировую известность и признание. У нас же, в России, он так и воспринимается большинством как некая забавная штучка, не более. Если судить по последней информации на русском языке, датированной аж 2020 годом, компания, скорее всего, тоже не считает нашу страну приоритетной для продвижения своих проектов. Любые ссылки в сети перенаправляют на англоязычный сайт выставочного зала Apis Cor в Мельбурне (штат Флорида, США). Там можно увидеть красивые и продуманные проекты домов, которые обязательно будут построены лично для вас. Простите, ошибся — не для вас, а для жителей США. И, честно говоря, меня почему-то это совсем не радует…

Что нам стоит дом… напечатать. 3D-принтеры в строительстве. Рис. 6

Сейчас мы можем бесплатно скачать модели полезных домашних мелочей и сувениров исключительно ради своего удовольствия. Возможно, через какое-то время мы будем брать в сети готовый проект дома, немного дорабатывать его под свои потребности и размещать заказ на его выполнение. Возьмите экземпляр этого журнала или откройте его электронную версию и выйдите на балкон, сравните фотографии в этой статье и реальность, в которой вы живете. И если открывшийся вид совсем не радует, задумайтесь, может быть, именно вам суждено создать технологию, которая в корне изменит жизнь большинства людей к лучшему.

Опубликовано 25.02.2022

Related Posts

На Луне обнаружили пещеры с комфортной для астронавтов температурой

Научное сообщество США обсуждает постройку базы на Луне. Для этого могут использоваться ландшафтные углубления с умеренной температурой, в которых «может поместиться город Филадельфия»

Трафик в космосе: кто включит светофор и установит правила движения?

Несмотря на международную напряженность, контроль за космическим трафиком и его регуляция переходит в США к гражданскому ведомству

Шнобелевская премия: кто получил награду за самые странные научные открытия в 2022 году?

В ночь с 15 на 16 сентября в Гарвардском университете прошла церемония вручения Шнобелевской премии – сатирической награды, призванной привлечь внимание общественности к самым странным открытиям и исследованиям. На сайте оргкомитета премии говорится, что награда вручается за «достижения, которые сначала заставляют людей смеяться, а затем – задуматься». Вручение Шнобелевской премии стало уже 32-м по счету; все желающие могли понаблюдать за церемонией в ходе прямой трансляции. Победителям вручают бумажные цилиндры, которые символизируют «контейнер для хранения знаний», а также 10 трлн зимбабвийских долларов одной банкнотой – правда, эти купюры уже вышли из обращения. Ниже представлен список победителей премии 2022 года: История искусства Награду получили ученые из США, Гватемалы, Австрии и Нидерландов за свое мультидисциплинарное исследование «сцен с ритуальными клизмами на древней керамике майя». Исследуя полихромную керамику позднеклассического периода майя, исследователи обнаружили не только известные ученым сцены – охоту, игры с мячом, жертвоприношения – но и изображения клизм, используемых для ритуальных целей. Физика Сразу двум коллективам ученых из США, Великобритании, Турции и Китая вручили награду в категории «Физика» за попытку объяснить, «как утятам удается плавать строем». В опубликованных исследованиях одним из ключевых аспектов стал вопрос энергоэффективности движения утят при соблюдении определенного строя на воде. Литература Ученые из США, Канада, Великобритании и Австралии стали лауреатами премии за объяснение, почему «юридические документы так сложно понять». Исследователи проанализировали реакцию 108 человек на ряд документов, пытаясь понять, какая из особенностей письма делает чтение наиболее трудным. В числе таких особенностей – непривычное написание с заглавных букв, использование устаревшей и специфичной лексики, употребление страдательного залога и сложноподчиненные конструкции в середине предложения (последний пункт, как выяснилось, вызывает наибольшие затруднения). Прикладная кардиология Премию также получили исследователи из Великобритании, Швеции, Германии, Чехии, Нидерландов и Арубы за свидетельства того, что «сердцебиение влюбленных, которые понравились друг друг при первой встрече, начинает синхронизироваться». Для того, чтобы прийти к подобным выводам, им пришлось измерить, как бьются сердца 140 человек в Нидерландах. Биология Специфику романтических отношений анализировал и бразильско-колумбийский коллектив ученых, правда, в немного ином ключе. Победители в категории «Биология» изучали, влияют ли запоры на перспективы спаривания скорпионов. В частности, их интересовали запоры вследствие метасомальной аутотомии – ситуации, когда скорпион добровольно теряет заднюю часть тела вместе с секцией пищеварительного тракта, чтобы уйти от хищников. Медицина Польские исследователи получили Шнобелевскую премию, доказав, что для некоторых типов химиотерапии пациентам удастся уменьшить интенсивность побочных эффектов, если заменить один из компонентов лечения мороженым. Речь идет об оральном мукозите – одном из побочных эффектов у пациентов, проходящих лечение от онкологических заболеваний. В качестве профилактики врачи иногда дают им кусочки льда – однако, исследований, подтверждающих, что лед может быть заменен на мороженое, еще не было. Премия мира Коллективу ученых из США, Австралии, Китая, Канады и целого ряда европейских стран Шнобелевская премия была присвоена за алгоритм, «помогающий сплетникам решать, когда говорить правду или лгать». Чтобы понять, какая логика движет любителями сплетен, авторы исследования проверяли свои гипотезы, основываясь на поведении участников четырех предложенных игр. Инженерия Ученые из Японии стали лауреатами премии за попытку найти самый «эффективный способ использования пальцев при повороте дверной ручки». В этом исследовании им помогали 32 студента, вращавшие деревянные ручки разного диаметра. Экономика Найти ответ на извечный вопрос попытались ученые из Италии: им предстояло найти математическое объяснение тому, почему успешными становятся не самые талантливые люди, а самые удачливые. Для некоторых авторов данного исследования Шнобелевская премия стала уже второй: в 2010 году они получили ее за математическое доказательство, что организации могут стать более эффективными, если повышения будут предоставляться сотрудникам на случайной основе. Техническая безопасность По словам исследователя Магнуса Генса, получившего Шнобелевскую премию в категории «Техническая безопасность», ежедневно на дорогах одной только Швеции гибнут в среднем 13 лосей. Чтобы помочь автопроизводителям учесть эту проблему при создании более безопасных машин, он создал манекен лося для автомобильных краш-тестов.

После серьезного «хакерского взлома», сервис Uber продолжил работу

Служба заказа такси Uber заявила, что ее система функционирует в рабочем режиме после того, что ее специалисты по безопасности назвали «серьезной утечкой данных»

Как превратить ненужный пластик в полезный материал

Ученые из университета штата Вашингтон разработали новый способ переработки и использования полиактида, биоразлагаемого пластика, который хоть и расщепляется в природных условиях, все равно наносит окружающей среде огромный вред.

Автопром будущего

На чем мы будем ездить через несколько лет и почему?

Добавить комментарий