- Одна из причин роста популярности строительной 3D-печати — экономия временных и финансовых затрат. Имея под рукой аппарат для 3D-печати, можно существенно сократить скорость возведения здания, расход строительного материала и затраты на логистику, а также обойтись без большого числа рабочих рук — достаточно иметь операторов, отвечающих за эксплуатацию 3D-принтера.
Вторая причина — широкие возможности для дизайнерских решений. Здания, возведенные с помощью 3D-принтера, нередко настолько отличаются от традиционных квадратных коробок, что впору задуматься — кто заставил человека из всего многообразия архитектурных решений выбрать именно царство четырех углов?
1. Офисное здание в Дубае
Процесс строительства офиса занял 17 дней и стоил $140 000. Части 3D-дома были напечатаны на заводах китайской компании WinSun и отправлены в Дубай, где произошла окончательная сборка. В офис провели все необходимые коммуникации, включая электроэнергию, водоснабжение и интернет.
По словам пресс-службы, сборкой и отделкой здания занимались 17 человек, включая электриков и других специалистов. Это позволило сократить расходы на оплату труда на 50%.
В настоящее время «Офис будущего» эксплуатируется фондом Future Foundation, но также используется для проведения выставок, мероприятий и конференций.
2. Проекты компании WinSun
Разработчик использовал запатентованное сырье, состоящее из строительных отходов и отвердителя, чтобы построить стены. Материал обладает высоким качеством изоляции и прочности, что делает печатный дом устойчивым к землетрясениям. По данным WinSun, им удалось сократить 60% материальных затрат, 80% расходов на персонал и 70% времени по сравнению с традиционными методами строительства. Площадь многоквартирного дома – примерно 1100 квадратных метров.
3. Китайская вилла
В отличие от соперников, инженеры Tengda печатали здание на месте, а не на собственном производстве, и сделали из этого события настоящее шоу — 45 дней возведения виллы транслировались в прямом эфире!
При строительстве использовался традиционный железобетон без добавок. По словам авторов проекта, при реализации специально была выбрана доступная смесь, чтобы уменьшить стоимость расходного материала и затраты на его доставку.
На стены виллы толщиной 25 см ушло около 20 тонн бетона марки С30. Строители провели сейсмические испытания — их результаты поражают. 3D-печатное здание в состоянии выдержать землетрясение магнитудой до восьми баллов по шкале Рихтера.
4. Первый 3D-печатный дом в США
Проект Ле Ру совпал по времени с 3D-печатным домом Tengda, о котором мы говорили чуть выше, — инженер объявил о завершении строительства спустя несколько дней после презентации китайской виллы. Исходя из архитектурных и культурных традиций, восточное и западное 3D-печатные здания существенно отличаются друг от друга.
По утверждению Алекса, его дом является первым жилым 3D-строением в США. Принтер, с которым работал Ле Ру, называется Vesta V2, его рабочий охват составляет всего 2,4x2,4x2,4 метра. Несмотря на громкое название, размеры строения получились невелики - 2,4x1,5х2,1 м, внутренняя площадь — 2,6 квадратных метров. Для печати использовалась стандартная смесь на основе портландцемента.
Ле Ру утверждает, что крошечный дом полностью пригоден для жизни, но все же в будущем инженер планирует печатать жилье большей площади — для этого Алекс занимается доработкой собственного 3D-принтера
5. Одноэтажный дом в Ступино
Форма дома, напоминающая галактику, должна символизировать инновации и достижение невозможного. Но помимо чисто эстетических причин есть и более практичная: нетипичная геометрическая фигура позволила подчеркнуть широкие возможности строительной 3D-печати.
Работа над строением заняла два месяца, из них 3D-принтер эксплуатировался всего 20 часов, остальное время заняла внешняя и внутренняя отделка. Площадь дома — 36,8 квадратных метров, в нем есть две комнаты. В одной из них располагается гостиная с мебелью и огромный телевизор, в другой — небольшая, но уютная кухня. Также присутствует санузел.
Себестоимость проекта составила 590 тысяч рублей, включая бетонную смесь и отделку.
6. Городское жилище в Амстердаме
Альтернатива коммунальным квартирам по-амстердамски не очень отличается от них по размерам — на 25 кубометрах пространства вместились крыльцо и одна комната с креслом-трансформером, превращающимся в диван или две односпальных кровати. Дом имеет дверь и одно окно, а также «карманный парк» в виде газона перед входом, на котором располагается импровизированная ванна-фонтан.
«Городская кабина» изготовлена методом послойного наплавления нити (FDM) из прочного биопластика. По заверениям авторов проекта, его цель состоит в том, чтобы показать, как 3D-печать может предложить решения для временного жилья при ликвидации последствий стихийных бедствий.
7. 3D-печатный замок
Первые эксперименты с 3D-печатью инженер начал с пластика, но затем решил переключиться на более фундаментальный материал. Работа над замком стала одновременно хорошей возможностью для тестирования строительного 3D-принтера собственной разработки. В процессе печати Андрей столкнулся со множеством проблем, таких как засорение экструдера, низкая скорость подачи материала и подбор оптимальной строительной смеси. В конце концов, инженер сумел подобрать настройки для идеального функционирования аппарата.
3D-принтер Руденко способен формировать слои бетона размером 10x30 миллиметров. Небольшие объемы смеси позволяют создавать сложные и извилистые по геометрии, но весьма гладкие (по сравнению с другими принтерами) конструкции. После завершения этого проекта разработчик объявил о начале строительства полноразмерного дома.
8. Сейсмостойкие строения
Как видно на фото, модули не являются полностью печатными. В отделке активно применяются другие материалы: дерево, мрамор и нефрит.
По данным компании, здание площадью 500 квадратных метров может быть полностью построено в течение 15 дней. Хотя китайские производители не раскрывают состав печатного бетона, вице-президент ZhuoDa Тан Байонг заявил, что строительная смесь производится из промышленных и сельскохозяйственных отходов, обладает огнеупорными и водонепроницаемыми свойствами.
Конструкция способна выдерживать землетрясения до 9 баллов по шкале Рихтера. Более того, представители ZhuoDa сделали смелое заявление, что их 3D-дома смогут простоять 150 лет в любых условиях на Земле. Компания уже подала 22 патента на свои разработки, в том числе на сверхсекретный строительный материал.
9. Lewis Grand Hotel на Филиппинах
Обладая техническим складом ума и страстью к инновациям, он решил не обращаться к местным строителям, а заняться проектом самостоятельно. Для этого он пригласил на Филиппины уже упомянутого нами разработчика Андрея Руденко, который согласился напечатать апартаменты при отеле на 3D-принтере.
Как объяснил сам Руденко, площадь одноэтажного строения составила 130 квадратных метров, а высота потолка — 3 метра. Нетипичное здание задумывалось не как флигель или гостиничный номер, а как настоящий дом для вечеринок при отеле и включало в себя отпечатанные спальни, гостиную и зал с джакузи. Дизайн проекта был разработан лично Якичем и реализован с помощью 3D-оборудования Руденко. Время печати составило более 100 часов. Состав строительной смеси включал в себя песок и вулканический пепел, что помогло добиться хорошего сцепления между слоями.
Неизвестно, остался ли доволен проектом Якич или нет. Через несколько месяцев после завершения строительства экстравагантный бизнесмен таинственно исчез после деловой встречи и больше его никто не видел.
10. Китайские дворики
И в заключение очередной проект от WinSun. В 2016 году инженеры компании презентовали несколько великолепных китайских вилл-двориков, распечатанных на 3D-принтере.
Всего было напечатано два дома площадью 130 и 80 квадратных метров. Каждый дворик имеет галерею, сад, окна, кровать, стены, 3D-печатные стулья и плитку. Удивительный факт — печатные домики подверглись воздействию не только современных китайских технологий, но и традиционной философии этой страны. Размеры, форма и даже расположение каждой детали, будь то скамейка или стол, подобраны на основе глобальных расчетов, призванных обеспечить максимальный уровень комфорта и покоя.
Зеленые стены были специально разработаны, чтобы добавить красок в ландшафт двора, и имеют компактные ниши для выращивания овощей и фруктов. Во внутреннем дворе предусмотрены колодцы и аквариумы для рыб, встроенные в автоматическую систему полива растений.
По данным WinSun, создание великолепия заняло два месяца, а стоимость составила 5000 юаней за квадратный метр (около $750). При строительстве использовался стационарный 3D-принтер собственного производства компании.
В этом обзоре мы напишем только об уже построенных зданиях. О других объявленных проектах в сфере строительной 3D-печати: бетонной мебели, пешеходных мостах или замке Дракулы.