На пути к устойчивому и доступному жилью: 3D-печать — будущее или настоящее?

В последние годы строительная отрасль столкнулась с беспрецедентными проблемами. Нехватка квалифицированной рабочей силы приводит к росту стоимости рабочей силы, существует глобальная нехватка жилья, а последствия изменения климата во всем мире стали более очевидными, чем когда-либо. Поэтому ставить под сомнение традиционные методы строительства и расширять границы инноваций стало главным приоритетом, заставляя отрасль внедрять новые технологии по мере того, как они вступают в эпоху цифровой трансформации. Однако есть одна инновация, которая выглядит особенно многообещающе: строительная 3D-печать. Несмотря на то, что технология появилась относительно недавно, она уже была успешно опробована в многочисленных сооружениях, домах и многоквартирных домах, изменив привычный нам вид жилого строительства. Следовательно, 3D-печать вполне может стать жизнеспособной альтернативой более эффективным, устойчивым и экономически выгодным решениям массового жилищного строительства в ближайшем будущем, положительно влияя на жизнь людей и способствуя созданию более зеленых и здоровых городов.

Итак, как работает 3D-печать? Проще говоря, трехмерные формы создаются с помощью процесса, управляемого компьютером, без использования опалубки. С помощью большой печатной машины бетон (или другие материалы, такие как раствор, почва, специальные полимеры или переработанные и другие пластмассы) экструдируется слой за слоем для формирования стен, фундаментов, колонн, лестниц и других элементов здания. Поскольку система портативна, она подходит для производства сборных конструкций за пределами площадки, а также для применения на месте, что исключает необходимость частого перемещения и калибровки. После сборки принтер работает по трем осям на закрепленной металлической раме и может быть настроен в любом направлении для широкого спектра применений.

Эффективность

Без сомнения, процесс печати предлагает значительный потенциал для повышения эффективности и производительности. Он не только обеспечивает высокую степень надежности планирования с самого начала, но также требует минимальных усилий по координации и мониторингу. Строительство дома из стандартных материалов, таких как дерево или кирпич, может занять месяцы или годы. Но с 3D-принтером время строительства значительно сокращается. Фактически, по словам Марко Вонка, менеджера по маркетингу Saint Gobain Weber Beamix, «вы можете сэкономить около 60% времени на рабочем месте и 80% на труде». Это означает, что дом можно построить с нуля за считанные дни, что также означает меньшие затраты. И в отличие от традиционного строительства, где точность ограничена человеческой ошибкой или условиями объекта, полученное здание представляет собой точную копию цифровой модели, как печать изображения на бумаге. В этом смысле автоматизированный процесс требует минимального контроля и ручного ввода, что снижает вероятность ошибок проектирования и травм работников.

Устойчивое развитие

Часто высокая ресурсо- и энергоэффективность является синонимом устойчивости. Хотя до того, чтобы 3D-печать стала на 100% экологически чистой, еще предстоит пройти долгий путь, она, безусловно, дает выдающиеся экологические преимущества, особенно по сравнению с традиционными методами. Помимо печати полых стен, которые, естественно, требуют меньше материала, принтер использует точное количество, необходимое для воплощения в жизнь цифровой модели, что в конечном итоге сводит к минимуму использование бетона. А поскольку нет необходимости в установке или опалубке на месте, количество строительных отходов, которые обычно попадают на свалку, значительно сокращается. Кроме того, можно разработать 3D-принтеры для изготовления конструкций из органических, устойчивых и возобновляемых материалов, таких как круглые дома из сырой земли, крошечные домики из глины или конструкции из бамбукового композита. Таким образом, используя меньше материалов, производя меньше отходов, уменьшая потребности в транспортировке и, возможно, используя натуральные или переработанные материалы, печатные здания могут значительно сократить свой углеродный след.

Гибкость дизайна

Несмотря на то, что 3D-печать представляет собой автоматизированный процесс, позволяющий многократно создавать одну и ту же модель, она обеспечивает высокую гибкость проектирования. Поскольку в цифровую модель можно легко вносить изменения, а систему можно настроить в соответствии с каждым проектом, возможна практически любая поверхность и форма: изогнутые или прямые стены, гладкие или шероховатые поверхности, плоские или наклонные. Например, House Zero и Beckum House имеют изогнутые стены с двойной обшивкой, которые, помимо структурной эффективности, создают плавное движение внутри домов. Таким образом, даже в чрезвычайно продуктивном процессе архитекторы по-прежнему могут исследовать творческие возможности для создания уникальных, инновационных и привлекательных зданий.