3Д дом построить: как их строят и почему им пророчат большое будущее? 7 реальных домов, в которых уже живут

Как выглядит первый в Европе полностью напечатанный на 3D-принтере дом

Телеканал

Pro

Мероприятия

РБК+

Новая экономика

Тренды

Недвижимость

Спорт

Стиль

Национальные проекты

Город

Крипто

Дискуссионный клуб

Исследования

Кредитные рейтинги

Франшизы

Газета

Спецпроекты СПб

Конференции СПб

Спецпроекты

Проверка контрагентов

РБК Библиотека

Подкасты

ESG-индекс

Политика

Экономика

Бизнес

Технологии и медиа

Финансы

РБК КомпанииРБК Life

РБК Тренды

Фото: Project Milestone

Первый в Европе дом, построенный целиком при помощи технологии 3D-печати, встречает своих новых жильцов — супружескую пару из Амстердама

Что происходит

Что это значит

Создание первого дома в Нидерландах, полностью напечатанного на 3D-принтере, — лишь начало нового этапа в отрасли. Жилые дома, построенные с применением технологии 3D-печати, имеют серию значительных преимуществ перед «классическими» постройками. Во-первых, — скорость реализации проекта, — первый дом был напечатан за пять дней, но в дальнейшем компания планирует производить бетонные элементы на месте, а также использовать 3D-принтер для создания вспомогательных установок, что сократит время и расходы на строительство.

Кроме того, в эпоху глобальной обеспокоенности состоянием экологии, подобные «зеленые» технологии помогают сократить экологический ущерб окружающей среде, — при 3D-печати расход цемента и отходы стройматериалов значительно меньше, чем при «традиционном» строительстве.

Наконец, с помощью 3D-принтера можно воплотить практически любую дизайнерскую идею, что позволит отойти от концепта жилых домов в виде «бетонных коробок». Развитие данной технологии позволяет возводить здания таких форм, которые сложно и дорого построить традиционными методами.

Технология печати домов на 3D-принтере активно развивается в России, Франции, США и других странах.

Обновлено 30.07.2021

Текст

Ксения Янушкевич

Главное в тренде

Материалы по теме

Строительная 3D-печать в ожидании прорыва / Хабр

Технология 3D-печати зародилась еще в 80-х годах 20-го века, а вот строительная 3D-печать появилась гораздо позже.  Первые строительные проекты с использованием этой технологии появились только в 2014 году. Речь идет, прежде всего, о так называемых малых архитектурных формах (скамейки, клумбы, заборы). О постройке домов еще и не мечтали. Но уже в 2015 году российский стартап Apis Cor произвел фурор — напечатал целый дом в Подмосковье. С тех пор периодически появляются новости о новых 3D-печатных домах. Однако несмотря на то, что технология показала себя очень перспективной с точки зрения скорости возведения жилья и снижения стоимости строительства, никакого массового внедрения не последовало.

Строительство – это мировой рынок номер один. И, если в сфере многоэтажного строительства внедряется много технологических инноваций, то в сфере малоэтажного мало что изменилось за последние десятилетия. За последние 30 лет появился доступный интернет, мобильные телефоны, мобильный интернет, робототехника поднялась на новый уровень и т.д., но, попав на стройку дома, вы вряд ли обнаружите много технологических новинок. Автоматизация практически отсутствует, а ручной труд превалирует. 2020 год стал испытанием на прочность для всего мира, а также привел к высочайшему уровню инфляции, которая, в первую очередь, ударила по строительному рынку, произошло драматическое изменение цен на металлы, цемент, древесину и многое другое.

Этот интернет-мем наглядно показывает, что произошло со стоимостью стройматериалов всего лишь за год. И процесс еще идет. Одновременно происходит серьезное удорожание стоимости рабочей силы, и наблюдается ее острый дефицит. Все это приводит к резкому удорожанию стоимости строительства домов. Как бы странно не звучало, но статистика показывает, что рост автоматизации происходит не тогда, когда всё хорошо, а именно в кризисных ситуациях, во время обострения конкуренции, снижении спроса и необходимости срочно искать новые технологии для повышения эффективности производства. Так случилось и в этот раз, и после некоторого прозябания строительная 3D-печать получила новый импульс развития.

Готовясь к написанию статьи, я обратился к основателю компании Arkon — Борису Козлову. Компания Arkon была создана в 2020 году и занимается производством строительных 3D-принтеров, причем как цехового типа для создания префабов (сборных домов), так и портального, способного напечатать двухэтажный дом. Я задал Борису ключевой, на мой взгляд, вопрос:

— Строительная 3D-печать возникла в 2014 году, но за 7-8 лет не последовало никакого массового внедрения этой технологии. Как Вы считаете, почему это произошло, и почему именно сейчас наблюдается всплеск новых проектов?

— Мне кажется, что причина в эффекте «снежного кома». Технология должна была созреть, дорасти от гипотезы до пилотного внедрения и, наконец, до начала коммерциализации и масштабирования (то, что происходит сейчас).  Кроме того, надо учитывать, что строительство — одна из самых консервативных отраслей промышленности, где, в отличие даже от авиации и автопрома, до сих пор крайне низкое внедрение цифровых решений и автоматизации в области именно процесса производства — самой стройки. Немаловажную роль играет и вопрос нормирования и сертификации — этот процесс долгий и создает дополнительный лаг. 

В 2014 – 2016 гг. появились первые образцы строительных 3D-принтеров и прототипы напечатанных зданий. Проверялись концепции различных форм-факторов строительных 3D-принтеров и типов материалов печати. 

В 2017 – 2018 гг. в мире были осуществлены первые заметные инвестиции в ряд стартапов по строительной 3D-печати. Далее, к 2020 г. эти инвестиции «прокрутились» в виде достижения определенного уровня зрелости технологии — появились первые коммерческие продукты (3D-принтеры и дома).  

Наконец, в 2020 – 2022 гг. стало понятно, что гипотезы эффективности строительной 3D-печати оправдываются (дешевле, быстрее, экологичнее), и в отрасль начались крупные вложения. Яркий пример: инвестиция GE (французское подразделение General Electric) в датский COBOD или достижение капитализации в $2 млрд американской компанией ICON.

В 2022 – 2023 гг. в мире будет напечатано уже свыше 1000 зданий, происходит масштабирование от отдельных зданий/пилотных проектов до целых поселков и крупных внедрений в области инфраструктуры / ЖБИ. Кроме того, в ряде стран к настоящему моменту создана или активно создается нормативная база для внедрения аддитивных технологий в строительную отрасль. 

Таким образом, считаю, что указанный временной период — достаточно естественный цикл становления технологии, которую, вероятно, ждет экспоненциальный рост в ближайшее десятилетие.

По данным отчета ResearchAndMarket, мировой рынок строительной 3D-печати в 2022 году оценивается в 354. 3 млн долларов США, и, по прогнозам, достигнет 11068.1 млн долларов США к 2027 году, увеличившись на 99,04%.

Различные рыночные процессы влияют на цены и поведение участников глобального рынка строительной 3D-печати. Они создают ценовые сигналы, которые являются результатом изменений в кривых спроса и предложения на продукт или услугу. Они могут быть связаны как с макроэкономическими, так и с микроэкономическими факторами. Даже человеческие эмоции также могут определять решения, влиять на рынок и создавать ценовые сигналы.

Теперь давайте вкратце рассмотрим, что же собой представляет строительный 3D-принтер. Не углубляясь сильно в технологию, можно сказать, что строительные 3D-принтеры очень похожи на классические FDM/FFF принтеры, печатающие пластиком, только вместо пластика в качестве материала здесь выступает цементная смесь, которая подается напрямую в сопло и формирует объект путем послойного наложения. Принтеры также бывают портальными, на базе вылетной стрелы, с роборукой.

На рисунке слева строительной принтер на базе вылетной стрелы. На рисунке справа портальный строительный 3D-принтер

На рисунке выше строительный 3D-принтер в виде роборуки, установленной на мобильную платформу.

Окончательно все изменилось, когда летом 2021 года американская компания ICON, пытавшаяся внедрить 3D-печать в строительство разных вспомогательных объектов, подписала контракт с одним из крупнейших американских девелоперов – компанией Lennar, на строительство поселка на 100 домов в Техасе и тут же стала единорогом, получив 200 млн. долларов инвестиций от нескольких инвестиционных фондов.   

Одновременно с этим, датская компания COBOD, созданная крупнейшим в мире концерном по производству строительной опалубки PERRI, начала продавать свои портальные строительные 3D-принтеры, а также участвовать в строительных проектах по всему миру. На фото ниже современный двухэтажный дом, построенный в Германии и здание школы в Малави, построенной за рекордные сроки с минимальным бюджетом.

Мало что объединяет развитые, развивающиеся и бедные страны, везде свои проблемы и задачи, но нехватка доступного жилья является общемировой повесткой. Если в бедных странах остро стоит вопрос с ростом количества бездомных из-за нехватки жилья, как такового, то в развивающихся странах необходимо резко ускорить количество возводимого нового жилья для удовлетворения потребностей растущего населения. В развитых же странах проблема, прежде всего, в стоимости жилья, которое подорожало до такой степени, что стало практически недоступным для молодежи. А с одновременным увеличением в этих странах продолжительности жизни эта проблема только усугубляется.

Параллельно развивается тренд на «зеленую повестку», снижение выбросов CO2, строительство из более экологичных материалов и т.д. Но, к сожалению, пока что строительная отрасль является абсолютным лидером по выбросам CO2, а также по количеству мусора, который оставляет после себя каждая стройка. Нельзя сказать, что строительная 3D-печать решает все эти проблемы, но, как минимум, она идет в правильном направлении. Давайте посмотрим на это на нескольких наглядных примерах.

На сегодняшний день, когда мы говорим о 3D-печати домов, речь идет о печати стен. Все остальное (фундамент, окна, двери, перекрытия и крыша) делаются традиционным способом. 3D-печатные стены возводятся как несъемная опалубка, что существенно экономит количество используемого цемента, а это, в свою очередь, снижает стоимость постройки и уменьшает экологический ущерб при производстве цемента. Кроме того, при этом способе возведения не производится никаких дополнительных отходов, прочность конструкции не страдает. Ее можно армировать, как это показано на фото слева, и сразу закладывать инженерные коммуникации, как показано на фото справа, что также влияет на конечную скорость возведения объекта. Общий вес конструкции при этом снижается, оставшиеся полости можно заполнять легким пенобетоном, утеплителем, соломой или любым другим доступным материалом. Такая облегченная конструкция может использовать более легкий фундамент. Сам способ возведения является более экономичным с точки зрения материала, а следовательно, и экологичным.

Сейчас активно ведутся разработки экобетона с добавлением полимеров, при производстве которого выбросы CO2 меньше от 30% до 100%.  Упоминаемая в начале статьи компания Apis Cor, строившая в 2015 году дом в Подмосковье, ныне базирующаяся в жаркой Флориде, планирует начать использовать этот материал в своих проектах.

Еще один стартап, родом из России, – Mighty Buildings со штаб-квартирой в Калифорнии, изначально сделал ставку на полимер с добавлением минеральной крошки. И, хотя компания не строит дома целиком, а делает только стеновые панели, она получила множество наград за дизайн, а также оценку в 400 миллионов долларов в ходе привлечения нескольких инвестиционных раундов.

В итоге, при грубом подсчете можно сказать, что суммарная экономия на строительстве стен может достигать 30%, а общая стоимость дома может быть снижена на 10%. Это справедливо для спроектированных под обычное строительство домов. А если изначально проектировать с 3D-печатью, можно улучшить это соотношение за счет оптимизации прокладки коммуникаций, возможности сразу печатать внутренние стены, закладки ниш для ванных, каминов, встроенных шкафов и кухни, как это было сделано в доме, построенным COBOD в Германии.

«И на солнце есть пятна». Несмотря на все преимущества строительной 3D-печати, у нее есть несколько существенных недостатков. Главный — это слоистость, избежать которой при текущем уровне развития технологии невозможно.  

На фото выше видна слоистость 3D-печатных стен.

С этой задачей можно работать в нескольких направлениях:

1. Ребристые стены можно шпаклевать, красить и обыгрывать как элемент дизайна. Так делает ICON в США., например их последний проект House Zero сделан именно так и он был отмечен рядом наград за дизайн.

2. Использовать специальные «шторки» на печатной голове, которые позволяют сглаживать слои, как это делают COBOD и другие производители. На фото ниже видно, что и это не обеспечивает полного отсутствия слоистости.  

3. Полностью зашлифовать поверхность, чтобы получить привычную гладкую стену под шпаклевку, покраску, поклейку обоев или другую отделку. Это возможно, но потребует огромных трудозатрат, которые могут снизить общую эффективность от использования 3D-печати.

 На фото выше стена после 3D-печати, отшлифованная до гладкости.

Второй проблемой является необходимый температурный режим.  В идеале печать должна проходить при температуре от +5С° до +30С°. Влажность также важна. Используя присадки, можно раздвигать эти границы, но не до бесконечности. При сильных минусовых температурах печать будет возможна в полевых условиях, только если стройплощадка будет закрыта куполом и внутри будет достигнута необходимая температура с помощью тепловых пушек. В условиях же сильной жары предпочтительно печатать ночью. Еще одним решением может быть печать стеновых панелей в цеху и их сборка на месте строительства. Безусловно, каждое из этих решений будет отрицательно влиять на экономическую эффективность проекта.

Строительная 3D-печать может пригодиться не только для возведения домов. С ее помощью можно решить много других задач, и там ее минусы не будут иметь значения. Например, американский концерн GE использует принтеры COBOD для строительства опор для ветряных генераторов в цеху. Ребристость поверхности и температурные ограничения в данном случае не играют никакой роли. Строительство идет в цеху, после чего объект перевозится на место установки.

Строительная 3D-печать, или, как ее еще называют, аддитивное строительство, только появилась на свет, и хочется верить в ее светлое будущее. К этому есть много предпосылок, но для успеха многое еще нужно сделать. В первую очередь, нужно разработать принципы проектирования домов для строительной 3D-печати. Затем необходимо привлечь топовых архитекторов для создания знаковых проектов, за которыми может последовать массовое внедрение новой и очень перспективной технологии. Строительная 3D-печать может помочь в решении глобальной проблемы нехватки жилья, а также привнести большую долю автоматизацию в другие сферы строительства.

Александр Корнвейц

Эксперт в области аддитивных технологий и 3D-печати, руководитель компании “Цветной мир”

Как долго прослужат дома, напечатанные на 3D-принтере?

Пессимистичная оценка времени, необходимого для того, чтобы бетонный дом, напечатанный на 3D-принтере, начал разрушаться

Возможно, вы слышали о Великой пирамиде Гизы, Колизее или Парфеноне. Если вы любитель мелочей, возможно, вы даже знаете о Гёбекли-Тепе. Все эти примечательные сооружения вошли в список самых старых известных сохранившихся зданий в мире.

По мере развития технологии 3D-печати и создания все большего количества конструкций люди начинают задаваться вопросом, как долго прослужат 3D-печатные дома.

Помимо того, что они находятся в одном списке, многие из впечатляющих, долговечных сооружений по всему миру имеют еще кое-что общее; они были созданы с использованием известняка или разновидностей бетона в качестве основного материала. Сегодня наиболее распространенным типом цемента является портландцемент, а его основным ингредиентом является порошкообразный известняк, нагретый во вращающейся печи.

Хотя первые образцы бетона датируются примерно 6500 г. до н.э., древние римляне были первыми, кто применил бетон в больших масштабах для большей части своего строительства¹. В отличие от римлян, которые использовали в своих смесях вулканический пепел, известь, морскую воду и вулканические породы, сегодня основные ингредиенты бетона включают цемент, воду, песок и гравий, хотя также могут быть включены многие другие добавки и добавки. К счастью, здесь, в Нью-Йорке, вулканический пепел не является особенно распространенным материалом.

В отличие от дерева и других обычных строительных материалов, которые могут быстро разлагаться, особенно под воздействием влаги, разрушение бетона — гораздо более длительный процесс. Спустя более тысячи лет после падения Западной Римской империи ее бетонные сооружения все еще стоят. Держу пари, что дома ваших соседей, построенные из палочек, построенные традиционным способом, не имеют шансов пережить Колизей. Давайте посмотрим, как построенные роботами дома из бетона, напечатанные на 3D-принтере, сочетаются с огромными конструкциями, построенными давным-давно.

Знаете ли вы?

Пантеон в Риме, который на сегодняшний день является старейшим действующим зданием в мире, был построен без использования стали для армирования, а с использованием только бетона.

Понимание различных материалов, используемых в 3D-печати

За последние несколько лет популярность традиционной мелкосерийной 3D-печати пластиком резко возросла. На потребительском уровне наиболее распространенным типом пластикового 3D-принтера является моделирование методом наплавления (FDM), и могут использоваться различные нити и материалы, включая ABS, PLA, ASA, PET, PETG, ПК, нейлон, композиты и т. д. различные гибридные материалы. Если вы не фанат 3D-печати и не разбираетесь в пластиковых аббревиатурах, вам не нужно беспокоиться об этих загадочных буквах.

Точно так же строительные 3D-принтеры могут использовать различные смеси и типы материалов для создания конструкций. Хотя процесс создания объекта путем экструзии материала слой за слоем аналогичен, материал просто не поставляется в удобно свернутой катушке нити, как это происходит при 3D-печати пластиком, и его либо нужно смешивать на строительной площадке. , или привезенный на грузовике для готовой смеси.

Однако важно отметить, что не все строительные компании, занимающиеся 3D-печатью, даже используют цементный материал; некоторые скорее используют геополимеры и другие добавки, так что их смеси нельзя считать бетоном.

Смеси материалов в строительстве 3D-печать

Итальянская компания WASP, занимающаяся 3D-печатью, использует смесь биоматериалов на почвенной основе для 3D-печати своих домов. Компания Icon из Остина заявляет, что их печатный материал Lavacrete представляет собой «комбинацию портландцемента, наполнителей и дополнительных вяжущих материалов с передовыми добавками». Apis Cor со штаб-квартирой во Флориде разработала смесь с использованием геополимеров, цемента, песка и волокон.

Лонг-Айленд, штат Нью-Йорк Компания SQ4D использует упрощенную смесь типичных бетонных материалов. Из-за этого материал может быть легко понят строительными отделами, в отличие от материала, используемого в некоторых запатентованных смесях с менее известными свойствами.

Поскольку каждая компания использует свой материал, в этой оценке времени будут учитываться только более традиционные смеси цементных материалов, используемые при строительстве домов, такие как SQ4D.

Характеристика прочности домов

В недавнем проекте в Риверхеде, штат Нью-Йорк, в рамках которого SQ4D построила дом с 3 спальнями и 2 ванными комнатами, 3D-печатный материал SQ4D показал в среднем почти 9000 фунтов на квадратный дюйм при испытаниях на сжатие. Прочность материала на сжатие указывает на способность материала выдерживать нагрузки, толкающие его друг к другу.

Давайте рассмотрим эту силу в перспективе. 9000 фунтов на квадратный дюйм (psi), вероятно, на первый взгляд мало что значат. Возьмите четверть доллара США диаметром около 0,955 дюйма (что примерно соответствует 1 квадратному дюйму) и держите его между пальцами. Теперь возьмите полноразмерную машину скорой помощи и уравновесьте ее поверх этой четверти. Или сбалансируйте взрослого бегемота. Или 40-футовый морской контейнер. Поместите этот вес на один квадратный дюйм, и это довольно хорошее представление о том, что бетон способен выдержать.

Помимо прочности на сжатие самого бетона, свидетельствующей о том, что материал может противостоять высоким приложенным усилиям до разрушения, другим очень важным компонентом, влияющим на прочность всей конструкции, является арматурная опора.

Арматурный стержень обычно бывает двух основных классов: класса 40 и класса 60. Первый имеет минимальный предел текучести 40 000 фунтов на квадратный дюйм, а последний имеет предел текучести 60 000 фунтов на квадратный дюйм. Предел текучести материала показывает максимальное напряжение, которое может быть развито, не вызывая необратимой деформации. Сейчас мы говорим о трех африканских слонах, или о 10-20 жирафах, или о загруженном школьном автобусе, или о пожарной машине в этом квартале. Осторожно, Джордж Вашингтон.

Вертикальная и горизонтальная арматура, нержавеющая сталь и решетчатая арматура из бетона, напечатанного на 3D-принтере.

Важные сведения о 3D-печатных домах

В 3D-печати слои должны соединяться вместе при построении однородной структуры; время между слоями очень важно, так как должно быть достаточно времени, чтобы слой схватился и поддерживал последующие слои, но чем меньше время между слоями, тем лучше адгезия между ними. Прочность соединения так же важна, как и прочность самого материала.

Более высокая прочность на сжатие приводит к получению более плотного бетона с низкой проницаемостью. Поскольку смесь SQ4D обогащена портландцемента с очень высокой прочностью на сжатие, большая часть поперечного сечения стенки заполнена мелкими частицами, что уменьшает размер и количество микроскопических пустот, через которые может проникнуть вода из окружающей среды, что приводит к увеличению срока службы. продолжительность жизни.

Контрольные показатели

Хотя 3D-печатные дома все еще являются относительно новым товаром, который еще не прошел испытание временем, свойства сопоставимых решений изучались десятилетиями. Поскольку существует астрономически большая вероятность того, что вы видели больше бетонных блоков и коммерческих сборных зданий, чем домов, напечатанных на 3D-принтере, в качестве точек сравнения будут использоваться эталонные показатели. Во всех этих методах помимо бетона, создающего конструкцию, используется арматура.

Бетонные блоки или блоки бетонной кладки (БКМ) до сих пор используются во многих конструкциях. Согласно стандартам ASTM, все бетонные блоки должны выдерживать давление не менее 2000 фунтов на квадратный дюйм. Не уверен насчет вас, но большинство людей предпочли бы, чтобы в их команде был парень, который может поднять 9000 фунтов (материал для 3D-печати SQ4D), чем тот, который может поднять 2000 фунтов (обычные бетонные блоки). Если вы не фанат «Никс», в этом случае вы будете болеть за того, кому вы верны, несмотря ни на что.

Бетонные блоки были созданы в конце 1800-х годов и с тех пор используются для создания конструкций. Было продемонстрировано, что конструкция из бетонных блоков может прослужить от 60 до 100+ лет при правильном уходе. Эти конструкции не требуют особого ухода, но ремонтировать трещины легко и доступно.

Хотя концепция сборного железобетона существует примерно столько же, сколько и сам бетон, здания из сборных железобетонных панелей были впервые созданы в 1905 году. Ожидаемый срок службы панелей составляет от 50 до 100+ лет, но требования к долговечности могут быть указаны в некоторых случаи продления срока действия.

Следующая диаграмма демонстрирует распространенные причины того, что бетонные конструкции в конечном итоге выходят из строя, и сравнивает, насколько восприимчив каждый тип здания к режиму отказа, используя указанную цветовую шкалу.

Оценка (окончательно)

Итак, теперь, когда вы представили себе слонов на четверти и безуспешно пытались проделать дыру в шлакоблоке на заднем дворе, вам, вероятно, нужна оценка того, как долго 3D-печатный дом прослужит, как обещано в названии. Если вы не уверены, мы готовы доказать некоторые уравнения отказа от усталостного цикла; мы просто решили, что качественные сравнения менее болезненны, чем выхватывание математических греческих букв.

Поскольку материал намного прочнее и плотнее, а его геометрия лучше противостоит нагрузкам, можно разумно предположить, что срок службы домов, напечатанных на 3D-принтере, должен намного превышать срок службы конструкций из CMU и сборных панелей. Основываясь на сопоставимых контрольных показателях, хорошо построенный 3D-печатный дом должен прослужить как минимум 100 лет и потенциально может прослужить более 300 лет. Хорошая конструкция означает, что между слоями, напечатанными на 3D-принтере, нет расслоения, и на протяжении всего процесса сборки поддерживалась надлежащая гидратация.

SQ4D настолько уверена в своих оценках, что предлагает 50-летнюю гарантию на свои 3D-печатные дома.

Чтобы еще больше продлить ожидаемый впечатляющий срок службы, в смесь могут быть добавлены различные добавки. Основная проблема, вызывающая разрушение конструкции в современном строительстве, — это ржавчина и расширение арматуры, и этого можно избежать, используя другой армирующий материал. Однако такие вещи, как нержавеющая сталь (которая не ржавеет), стоят в 8 раз дороже, чем арматура.

Когда-нибудь, если мы захотим дать Колизею побегать за его деньги, нам придется изучить нержавеющую арматуру и раздобыть немного вулканического пепла, чтобы посыпать его. На этом этапе SQ4D стремится сосредоточиться на создании очень качественных домов. которые доступны по цене и прослужат намного дольше ожидаемого срока службы большинства зданий, построенных в наше время.

Что такое напечатанный на 3D-принтере дом? Краткое введение

В последнее время слухи о домах, напечатанных на 3D-принтере, получили широкое распространение. Благодаря преимуществам экономической эффективности и сокращения отходов этот метод строительства во многих отношениях превосходит традиционные методы строительства. В этой статье вы получите краткое представление о том, что такое 3D-печатный дом. Мы также приведем примеры процесса печати, чтобы вы лучше поняли, как создается 3D-печатный дом.

Что такое напечатанный на 3D-принтере дом?

3D-печатный дом — это жилой дом, построенный с помощью технологии 3D-печати. 3D-принтер использует преобразованный чертеж или чертеж САПР для создания физической структуры путем постепенной печати материала слоями. Этот процесс в большинстве случаев является более эффективным с точки зрения затрат и времени, чем традиционные методы строительства.

Строительный 3D-принтер в основном фокусируется на базовой конструкции дома. Это означает, что установка таких компонентов, как окна, двери и электрические системы, выполняется после процесса печати. Технология также может быть использована для строительства промышленных, общественных и коммерческих сооружений и секций других сооружений, например, ветряных турбин.

Строительство дома с помощью 3D-принтера — от чертежа до готовой конструкции

Чтобы построить 3D-печатный дом, вам понадобится преобразованный чертеж или чертеж САПР, строительный 3D-принтер, система снабжения материалами и материалы. Конечно, процесс может отличаться в зависимости от таких факторов, как модель принтера и выбор материала. Однако процесс создания 3D-печатного дома обычно состоит из 4 этапов.

Вот краткое описание каждого шага: 

1. Создайте чертеж САПР для вашего проекта 

Первым шагом при печати 3D-дома является создание чертежа или чертежа САПР. Обычно архитекторы и инженеры создают план с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР). План содержит подробное описание дизайна и размеров здания, таких как размещение окон, дверей, электрических и сантехнических систем.

Затем программа 3D-слайсера помогает принтеру преобразовать подробный чертеж в файл для печати. Это позволяет подготовиться к установке принтера на месте и оценить время и расход материалов.

2. Подготовка — установка материалов и принтера

Второй этап включает в себя установку 3D-принтера на месте с дополнительным оборудованием, таким как аппаратные и программные решения, насос, мини-завод и защитное ограждение (при необходимости).

Всегда необходим анализ материалов и окружающей среды. Анализ гарантирует, что здание выдержит погодные и другие условия окружающей среды. Затем, в зависимости от результатов анализа, вносятся коррективы в состав полиграфического материала. Наиболее часто используемые материалы для 3D-печатных домов в настоящее время представляют собой разновидность бетона или раствора.

3. Печать стен

Принтер использует преобразованный чертеж и печатает стены слоями, следуя заданному проекту дома. В зависимости от дизайна и архитектуры положение принтера или сопла могут быть изменены во время процесса. Насадка определяет отделку стен, которая может быть гладкой или слоистой.

После того, как стены дома напечатаны, обычной процедурой является увлажнение бетона еще на 24 часа. Либо вода распыляется на стены, либо конструкция закрывается пластиком, чтобы влага не испарялась. Эта процедура помогает предотвратить трещины или дефекты в бетоне.

Одно из основных преимуществ 3D-печати бетоном заключается в том, что она экономит время по сравнению с традиционными методами строительства. Таким образом, вы можете получить ядро ​​​​здания в течение нескольких часов или нескольких дней, в зависимости от сложности здания.

4. Дополнительные установки

Когда стены высохнут, завершающим этапом является выполнение всех необходимых отделочных работ. Этот шаг обычно включает в себя установку электрических и сантехнических систем, а также добавление дверей и окон.

Откройте для себя возможности технологии 3D-печати

В COBOD мы стремимся постоянно развивать наши решения и искать новые способы улучшения строительной отрасли. Основой нашего бизнеса является наш строительный 3D-принтер BOD2, который позволяет строить дома с помощью технологии 3D-печати. В настоящее время BOD2 участвует в строительстве жилых домов, а также офисных помещений и школ — и это только начало.

Если вы хотите узнать больше о том, как создается 3D-печатный дом, мы рекомендуем вам воспользоваться нашим конфигуратором. Этот инструмент позволяет имитировать процесс печати зданий, которые уже были напечатаны на строительных 3D-принтерах COBOD. Вы также можете узнать больше о 3D-печатных домах благодаря нашим проектам с различными партнерами по всему миру.