3D строительный принтер: Купить Строительный 3D Принтер АМТ S-300

3д-принтеры в строительстве: перспективы применения

На первый взгляд, конструкции 3д-печати кажутся какой-то скорлупой здания, законченного наполовину. Но при близком рассмотрении вы не обнаружите и кирпичика. Слои материала как бы наращиваются один поверх другого — так и создается сложная конструкция. Это футуристический мир 3D-печати, где роботизированные руки автоматически наслаивают и сжимают слои бетона, или пластика, или любого другого материала в фундамент и выстраивают конструкцию.

Подобный метод строительства сегодня достаточно нишевый — в мире напечатано всего несколько прототипов 3д-домов и офисов. Тем не менее, эта технология представляет собой потрясающее и потенциально сильное решение для перемен в строительстве.

Что же такое 3D-печать в строительстве, в чем потенциал, и будем ли мы работать над 3D-печатными проектами в ближайшем будущем?

1. Что такое 3d-печать в строительстве?
2. 3д-принтеры в строительстве: как это делается?
3. 5 примеров инноваций
4. Как проекты с 3d печатью могут помочь строительным компаниям?
5. Распространение 3D-печати
6. 3д-печать в гражданском строительстве
7. Технология Wiki House — проект открытым кодом для 3D-печати: что стоит за концептом
8. Обратная сторона медали
9. Как можно интегрировать 3D-печать в строительство
10. О PlanRadar

 

3D-печать в строительстве — что за технология?

3D-печать для строительства применяет как 3D-принтер, у которого есть роботизированный «кран-рука», который строит конструкции прямо на строительной площадке, так и создание определенных элементов принтерами на заводе, которые уже собираются в конструкцию на объекте.

Концепция 3D-печати не нова: впервые она появилась в 80-х. Но только за последние десятилетие эту технологию достаточно усовершенствовали (и снизили стоимость существенно) и она стала настоящим мейнстримом.

3D-принтеры не сильно отличаются от обычных струйных офисных принтеров. Программное обеспечение сообщает принтеру о размерах конечного продукта. И потом принтер начинает выводить материал на платформу согласно плану. В 3D-принтерах часто используют жидкие металлы, пластик, цемент и вариации разных материалов, которые когда остывают и высыхают, формируя конструкцию.

В 3D-принтере для строительства программы CAD или BIM сообщают устройству, что надо печатать, и машина начинает наслаивать материал слоями, согласно плану конструкции.

3D-принтеры в строительстве: как они работают?

Концепция 3D-печати — принтер выдавливает послойно определенную жидкую смесь, уровень за уровнем, создавая конструкцию, основываясь на трехмерной модели. Подготовленный микс из бетона, наполнителя, пластификатора и других компонентов загружается в бункер устройства и подается на печатающую головку.

  Смесь наносится на поверхность площадки или на предыдущие отпечатанные слои. Таков принцип работы большинства 3D-принтеров. Среди них существует три вида устройств для 3D-печати:

• Портальные 3D-принтеры. Состоят из рамы, трех порталов и печатающей головки. Такие принтеры могут напечатать здание как целиком, так и по частям.

  Портальные 3D-принтеры

• Delta-принтеры. Они не ограниченны трехмерной моделью, а могут создавать более сложные формы. Печатающая головка подвешена на рычагах, прикрепленных к вертикальным направляющим.

  Delta-принтеры

• И, наконец, роботизированный принтер. Он представляет собой робота или систему роботов, наподобие промышленного манипулятора, оснащенного экструдерами и управляемого компьютером.

Роботизированный принтер

Читайте также: Новые технологии в строительстве 2021

5 инновационных примеров 3D-печати

На сегодняшний день в строительной сфере реализовано всего несколько проектов в 3D-печати. Вот пять наиболее впечатляющих и многообещающих проектов:

Офисное здание муниципалитета Дубая, ОАЭ

1. Офисное здание муниципалитета Дубая, ОАЭ

В декабре 2019 фирма  Apis Cor, занимающаяся роботами для 3D печати объявила о завершении самого крупного в мире  частного здания, напечатанного при помощи 3D-печати. Офисный блок, построенный в ОАЭ, представляет собой 9,5 метровой сооружение  в высоту и площадью в 640 m2.

3D-принтер Apis Cor перемещался по стройплощадке под открытым небом при помощи крана и возводил разные части конструкции.

2. Офис будущего, ОАЭ 

Офис будущего, ОАЭ

Еще одно впечатляющее здание в ОАЭ, созданное 3D-печатью — Офис будущего — уникальная, довольно большая, конструкция, в котором в настоящее время размещается временная штаб-квартира организации Дубайский фонд будущего.

Для этого здания элементы создавались не на стройплощадке, и их напечатали за 17 дней, а само здание было собрано за 48 часов.

3.Дома, созданные 3D-принтером компании ВинСун, Китай

Дома, созданные 3D-принтером компании ВинСун, Китай

Китайская компания 3D-печати WinSun также применила заводские 3D- принтеры для строительства жилых домов. Компания создала несколько проектов домов, в том числе и небольшое многоэтажное здание. Все детали конструкции можно быстро и дешево напечатать и потом быстро их собрать уже на стройплощадке.

Компания подсчитала, что постройка-печать их пятиэтажного здания может стоить всего $161,000.

4. 3D-напечатанный номер в Льюис Гранд Хотел, Филиппины

3D-напечатанный номер в Льюис Гранд Хотел, Филиппины

Планируя поездку на Филиппины, подумайте о том, чтобы остановиться в отеле Lewis Grand Hotel в Анхелес-Сити, Пампанга, где посетителей встретят первым в мире гостиничным люксом, напечатанным на 3D-принтере. Номер в отеле был разработан Льюисом Якичем, владельцем отеля и инженером по материаловедению, в сотрудничестве со специалистом по 3D-печати Энтони Руденко. Они создали массивный 3D-принтер, который выводит песок и бетон на основе вулканического пепла. Комната была напечатана за 100 часов.

5. Двухэтажный особняк в Бекуме, Германия

Двухэтажный особняк в Бекуме, Германия

Первый 3D-напечатанный жилой дом площадью около 80 квадратных метров  — детище немецкой строительной компании PERI GmbH и архитектурно-дизайнерским бюро MENSE-KORTE ingenieure+architekten. Чтобы напечатать один квадратный метр двойной обшивки стены за 5 минут, использовали 3D-принтер BOD2. Здание представляет собой сооружение с трехслойными полыми стенами, заполненными изоляционной массой. Установка полых труб и соединений во время печати осуществлялась вручную.

3D-печать в строительстве кажется действительно впечатляющей, но каковы реальные выгоды такой технологии?

Исследование: Будущее управления строительством

Как цифровые решения изменят управление проектами в 2022 и дальнейшем?

Как 3D-печатные проекты могут быть полезны строительным компаниям?

Сторонники 3D-печати домов и коммерческих офисов указывают на несколько преимуществ такого метода строительства:

• Безотходное строительство

В Великобритании почти треть отходов — это от строительной отрасли. По данным Transparency Market Research Group, строительная индустрия к 2025 году во всем мире будет производить 2,2 млрд тонн строительного мусора. И хотя большая часть отходов относится к сносу сооружений, сами строительные площадки продуцируют немало отходов.

И напротив, 3D-печать может сократить отходы практически до нуля. 3D-принтер использует четко определенное количество материала, которое требуется для печати конструкции — ни больше ни меньше. Это может стать большой экономией.

• Сниженное потребление энергии

3D-печать в строительстве стимулирует применение местных доступных материалов и натуральных компонентов. Такая практика может сократить энергозатраты на транспортировке, возведении и производстве, поскольку для большинства местных материалов требуется меньше энергопотребления для обработки или установки. Если традиционные материалы с токсичными химическими примесями заменить на натуральные, то можно снизить токсичность всего строительства.

Кроме того, местные материалы часто лучше подходят для локальных климатических условий и могут снизить нагрузку для отопления или охлаждения здания, что также снижает затраты на строительство.

• Экономия времени и денег

Как и в случае с ИИ в строительстве, 3D-принтер может работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Это означает, что строительные проекты имеют потенциал быть завершенными намного быстрее, и можно избежать ряда затрат на низкоквалифицированную рабочую силу. Более того, благодаря 3D-печати отпадает необходимость во временных конструкциях, таких как опалубка и леса, которые обычно используются в традиционном строительстве. Исследования бетонных конструкций, напечатанных на 3D-принтере, выявили значительное снижение требований к опалубке — это  снижает затраты на 35–60%.

• Может реализовывать необычные формы дизайна

Одна из самых привлекающих характеристик 3D-принтеров — их способность создавать сложный и необычный дизайн конструкций, в том числе и единственный, уникальный. Поскольку работа 3д-принтера заключается в наслаивании материала, то их можно запрограммировать на абсолютно любую необычную форму, которую будет намного труднее  создать традиционными техниками.

• Минимизация человеческих ошибок и повышение безопасности 

Опубликованная статистика травм на рабочем месте американским агентством BLS в 2020 году свидетельствует, что строительство- одно из травмоопасных сфер и высоким уровнем частоты заболеваний. Каждый день, около 5333 рабочих гибнет на стройплощадке. А с появлением 3D-печати количество производственных травм и смертельных случаев очевидно снизится, поскольку она делает строительство более программируемым и автоматизированным. Роботизированное строительство требует стандартизированной, точной и полной цифровой информации по зданию, что делает эту технологию более точной и эффективной, с минимальными доработками из-за человеческих ошибок или любых информационных несостыковок. Обычные проблемы с материалами и комплектующими, которые нужно где-то хранить, беречь от повреждения — нивелируются, также исчезают проблемы с монтажом и незавершенной работы из-за повреждений — 3D-элементы создаются по мере строительства, их не нужно перемещать и хранить.

• Освоение новых рынков

Применение 3D-принтера также позволяет строительным компаниям заходить на новые секторы рынков, ранее им недоступные. А для начинающих стартапов-компаний, наличие 3D-принтера будет конкурентным преимуществом. Более того, 3D-печать — это блестящий способ поднять или улучшить репутацию бренда строительной компании среди тех, кто считает, что производство бетона влияет на окружающую среду планеты.

Распространение структурной 3D-печати

3D-печать для усиления конструкции, маломасштабных компонентов и структурной стали может произвести настоящую революцию в сфере дизайна, строительства и освоения космоса. Кроме того, Европейское Космическое Агентство (ЕКА) считает, что используя металлы для 3D-печати для создания высококачественных сложных форм, можно существенно снизить их стоимость, и они станут весьма распространенными.

ЕКА вместе с Европейской Комиссией разработали проект по усовершенствованию печатания металлических компонентов, которые можно использовать в космосе. Всего объединилось 28 европейских партнеров для совместного проекта AMAZE (Additive Manufacturing Aiming Towards Zero — послойная 3D-печать для нулевых отходов от производства и эффективное производство высокотехнологичной металлической продукции).

Практически все можно спроектировать на компьютере, так что в планах AMAZE установить 3D-принтер на борт космического корабля, и  как только астронавту потребуется какая-либо деталь, инструмент — он сможет просто ее распечатать.

Структурная 3D-печать

3D-печать в гражданском строительстве

3D-печать в гражданском строительстве набирает популярность за последнее десятилетие, как и в аэрокосмической и биомедицинских отраслях. Эта революционная производственная техника основана на ее уникальной возможности создавать любую геометрическую форму без каких-либо формальных ограничений, сводя к минимуму отходы, но повышая производительность и результаты. Активное движение строительной отрасли навстречу автоматизации за последнее время достигло важных рубежей, включая создание первых конструкций при помощи роботизированных «рук» и технологии 3D-печати.

Применение метода 3D-печати в создании структурных элементов из полимерных материалов, бетона и металлов становится все распространеннее.

Эти техники в гражданском проектировании могут создавать свободные формы и инновационные архитектурные конструкции благодаря использованию программному обеспечению, интегрированному в СAD.

Однако несмотря на значительные исследования в аэрокосмической отрасли и биоинженерии по оценке и анализу этого механизма, по прежнему недостаточно понимания по его использованию, воздействия 3D-напечатанных материалов в гражданских сооружениях, как с точки зрения свойств материалов, так и структурной реакции.

Императорский колледж Лондона

Читайте также: Лучшие приложения для стройки в 2021

WIKI HOUSE —  3D печать в строительстве: что в основе концепта

Wiki House — это инновационный проект, созданный небольшой группой архитекторов в Лондоне в 2011 году. Он предлагает цифровую систему с открытым кодом для проектирования домов, что позволяет пользователям создавать, загружать и делиться разным дизайном и печатать свои собственные дома.

Комплект набора не требует каких-то специальных знаний и обучения и может быть создан за 1 день. Элементы в цифровом виде вырезаются из обычного листового материала, наподобие фанеры, применяя станок с ЧПУ. И это намного быстрее, менее затратно и не требует участия экспертов, как в обычном традиционном строительстве.

Стандартный дом с двумя спальнями может быть построен менее чем за £50,000, а к основному каркасу сооружения можно добавить дополнительные компоненты, такие как облицовка, изоляция, окна и прочее. Первым домом, который был построен на базе технологии Wiki House с открытым кодом, стал  двухэтажное здание. 3D-напечатанный дом был представлен на Лондонском фестивале дизайна в 2014 году.

Движение Wiki House возглавил Аластер Парвин, чья презентация на TED «Архитектура для людей, созданная людьми»  рассказала о перспективах 3D-печати в строительстве. Создатель этого проекта верит, что Wiki House может помочь в решении жилищного вопроса, особенно в чрезвычайных ситуациях, таких как землетрясения (есть уже доказательство, что 3D-напечатанные дома могут выдерживать толчки до 8 баллов).

В будущем это может стать реальной альтернативой недорогих домов, одновременно позволяя заказчику контролировать дизайн проекта.

3D-здание, построенное с использованием Wiki House

Станет ли 3D- печать экологическим будущим строительства?

3D-печать способна коренным образом изменить цепочку и структуру поставок, благодаря новому методу проектирования и производства. Согласно исследованию,  3D-печать может помочь строительной отрасли стать более экономичной, более эффективной и экологичной.

Ученые из Саксонского Университета Прикладных наук Иво Котман и Нейлс Фабер утверждают, что технология 3D печати «изменят правила игры». Они исследовали возможности 3D-печати бетона, и их выводы таковы:

• 3D-печать сокращает цепочку поставок и в целом сам процесс проектирования. 3D-печать прямо на стройплощадке исключает трудоемкие этапы процесса проектирования. Архитекторы, инженеры, подрядчики, клиенты и  руководители, которые обычно должны активно участвовать в проекте, в 3D-печати больше не нужны. Поскольку все задачи могут совмещаться в одной фигуре архитектора, который использует метод моделирования и воспроизводит точные целостные конструкции.
• Монтаж труб и проводка электричества становятся проще и более эффективнее. Системы отопления, изоляция, водопровод и электричество — все это требует трудоемкого монтажа на месте при традиционном строительстве. Однако при 3D-печати некоторые из этих функций могут быть включены в процесс 3D-печати. Печать полых стен требует меньше ресурсов, улучшает изоляцию и она дает возможность использовать напечатанные на 3D-принтере каналы для подачи горячей или холодной воды. Более того, нивелируется необходимость установки на стройплощадке, что напрямую влияет на сокращение отходов.
• Лучшая логистика. 3D-печать устраняет 3 проблемы, связанных с логистикой и доставкой. Во-первых, много материалов и элементов часто портятся при доставке, а если печатать все на площадке, то повреждения минимизируются

Во-вторых, чтобы выдерживать транспортировку, части должны быть с повышенными техническими характеристиками, что по умолчанию удорожает их, а значит, и весь проект. Избежать таких дополнительных затрат поможет 3D-печать прямо на строительной площадке.

• Создание индивидуальных проектов домов, доступных для широкого рынка. Обычно строительство дома с привлечением к проекту архитектора дорогое удовольствие для большинства потребителей. Но с 3D-печатью из бетона вы можете не беспокоится о выбранной форме, это не будет стоить дороже. Фактически, это значит, что в будущем больше людей смогут покупать дома по их собственному проекту в соответствии с их индивидуальными потребностями

Обратная сторона медали

Несмотря на определенно привлекательную инновационность 3D-печати, все же важно рассмотреть ее беспристрастно, убрав некоторую стимуляцию популяризации. Скептики отмечают несколько недостатков этой технологии.

• Стоимость исследований и разработок

Большинство строительных компаний работают с относительно невысокой рентабельностью. Чтобы повсеместно начать применять 3D-печать, потребуются немалые инвестиции.

• Будут ли потребители рассматривать это как маркетинговый ход?

3D-напечатанные дома, офисы, магазины и прочие сооружения инфраструктуры часто здорово впечатляют. Но действительно ли хотят большинство людей жить или работать в таких? Для большинства людей все же кирпичные дома гораздо привычнее и привлекательнее. Другие технологии, такие как сборные дома также некоторое время назад казались привлекательной технологией будущего, однако так и не получила широкого распространения, несмотря на то, что во многих случаях она была дешевле традиционной.

• Сложность с интеграцией с другими составляющими 

3D-принтеры могут выполнить уникальный и интересный дизайн. Однако, если вам нужно здание, в котором будут использоваться разные материалы или разные элементы, которые не подойдут для 3D-печати, то это будет сложной задачей включить 3D-принтер для строительного процесса.

• Нехватка квалифицированной рабочей силы

При существующей проблеме недостатка квалифицированной рабочей силы в строительном секторе в целом, 3D-печать потребует еще большего набора специализированных знаний и навыков, который придется выбирать из и без того небольшой ниши кандидатов. Так что поиск специалистов для работы в 3D печати для строительства может стать еще одной трудной задачей в будущем.

• Контроль качества строительства

Погодные условия могут замедлять традиционный процесс строительства, но для 3D-печати дела обстоят еще хуже. Фактор окружающей среды для коммерческого строительства может снизить востребованность 3D-печать. Более того, контроль качества может быть намного серьезнее задачей, требующей постоянного мониторинга процесса реальными людьми на стройке.

•  Отсутствие стандартов и правил

Несмотря на регулярное упоминание 3D-печати в СМИ, она все же еще не оказала существенного влияния на строительный сектор. Существует очевидная проблема ответственности при использовании таких принтеров, даже больше, чем человеческая ответственность при  выполнении некоторых строительных работ. И довольно много других неясностей в отношении этой технологии. Так что пока не будут установлены нормы и стандарты, а также правила в этой области, 3D-печать вряд ли станет мейнстримом в строительной индустрии.

Читайте также: Новые технологии в строительстве 2021

Как 3D-печать может интегрироваться со строительством?

На данный момент есть веские доказательства, что 3D-печать заслуживает внимания и может применяться в строительном сегменте, и скорее всего, что эта технология будет больше применяться в ближайшие годы. Правда, неизвестно, насколько широко будут применяться эти устройства на стройплощадке, или они останутся лишь инструментом для изготовления блоков-элементов для сборных конструкций. Но для определенных проектов резонно предполагать, что 3D-принтеры и эта технология в строительстве будут обязательным инструментом в арсенале строителей.

О PLANRADAR

PlanRadar была основана в  2013 году и предоставляет инновационное мобильное программное решение для строительства и недвижимости. Наше приложение доступно на всех устройствах iOS, Android и Windows и уже помогло более 13 000 клиентов оцифровать свой рабочий процесс в более чем 55 странах. Узнайте больше о приложении здесь.

Строительный 3D принтер «АМТ» S-6045M

Строительный 3D принтер «АМТ» S-6045M — (COP-printer, Construction Objects Printing) имеет презентабельный выставочный вид и повышенную скорость печати.

Рекомендуется к покупке учебным заведениям, исследовательским лабораториям, государственным учреждениям, а так же для организации шоу-рума и оказания услуг строительной печати в присутствии клиентов. Комплектуется вместо одного тремя соплами для печатающей головки.

О принтере:

Принтер АМТ S-6045 М – малоформатный строительный принтер с улучшенным дизайном (Small-format portal COP-printer).

От других моделей малоформатников он отличается компоновкой суппортов и каретки, что позволило увеличить скорость печати при стабильном качестве.

Относится к разряду профессионального цехового оборудования. Все комплектующие промышленного производства и повышенного качества.

Оборудование рассчитано на высокую нагрузку, что открывает новые возможности малому бизнесу в строительном производстве. S-6045 M — очень надёжное и ремонтопригодное оборудование.

Одним из преимуществ принтера является заложенный в конструкцию повышенный эксплуатационный ресурс в 40 000 часов (!). Гарантийный срок составляет 1 год.

Комплектация для модели принтера S-6045 М расширена и включает мойку высокого давления, ручную мешалку, три дополнительных сопла разных диаметров.

Все без исключения принтеры проходят контрольную сборку и тестирование на предприятии.

Оборудование поставляется в отлаженном состоянии, проверенным на работоспособность.

Базовая комплектация полная: в комплект принтера входит компьютер управления с предустановленным лицензионным ПО. Специалисты нашей компании научат моделированию, приготовлению рабочих смесей и управлению принтером.

Строительный принтер S-6045 М печатает стандартными составами на основе цемента серии 300 — 500, т.е. тем, что можно купить практически на любом строительном рынке или в магазине.

Еще возможно печатать конструкционными и геополимерными бетонами, гипсом, глиной.

Можно применять минеральные добавки и фибру.

В инструкции по эксплуатации есть технологические регламенты на смеси, по которым приготовить необходимый раствор для печати не составит труда.

Либо специализированные смеси для 3D печати можно приобретать у нас.

Характеристики:

Производитель

«АМТ-СПЕЦАВИА»

Страна-производитель

Россия

Оборудование сертифицировано на территории Таможенного Союза и в Евросоюзе (CE).

Регистрационный номер Декларации о соответствии ТС N RU Д- RU.AЛ92.В.17528

Код ТН ВЭД ТС 8479100000, Серийный выпуск.

Тип привода

Шаговые электродвигатели с цилиндрическими редукторами

Тип

Малоформатный портальный строительный 3D-принтер серии S- (Small-format portal COP-printer series S)

Продукция изготовлена в соответствии с ТУ 4833-001-21740072-2016

Назначение

Печать элементов зданий, малых форм до 12,6 м2. Принтер предназначен для установки в цехе.

Производительность, куб.м/ч

0,7

Рабочая зона, мм

3500х3600х1000

Комплектация

Принтер, ноутбук с комплектом лицензионного ПО, шкаф управления, паспорт, руководство по эксплуатации на русском языке, невозвратная транспортная упаковка, мойка высокого давления, мешалка ручная, три дополнительных сопла разных диаметров

Скорость позиционирования,
Точность позиционирования

12 м/мин
2 мм

Потребляемая мощность, кВт

1,6

Размер печатаемого слоя, мм (высота, ширина)

От 5 до 10 / от 20 до 50

Расход бетона, м3 на 1 кв.м стены при 4-х слойной печати

0,12

Гарантия

12 месяцев

В Башкирии появится первый в России напечатанный на 3D-принтере жилой дом

Заместитель директора «Уфимской гипсовой компании» Игорь Сандулов рассказал о научном подходе и преимуществах 3D-печати в строительстве

В Башкирии ближайшим летом планируется напечатать на специальном 3D-принтере двухэтажный жилой дом. Здание будет полностью готово для проживания и станет первым в России такого типа. В преддверии начала работ об амбициозном проекте, научном подходе и экономическом эффекте 3D-печати в строительстве в программе «Интервью» на телеканале РБК Уфа рассказал заместитель директора «Уфимской гипсовой компании», руководитель проекта «Аддитивные технологии в строительстве» Игорь Сандулов.

— Игорь Владимирович, ранее ваша компания анонсировала строительство двухэтажного жилого дома с применением аддитивных технологий, то есть 3D-печати. На какой стадии находится реализация проекта?

— Да, весной этого года мы анонсировали крупнейшее событие в области строительной 3D-печати — первый в России двухэтажный жилой дом площадью 160 кв. м.

Начну с самого главного — так называемых «чернил». Наша компания совместно с Национальным исследовательским Московским государственным строительным университетом разработала сухую строительную смесь торговой марки «Баркрафт», предназначенную специально для 3D-печати. Эта смесь успешно прошла все испытания и показала соответствие новому ГОСТу «Материалы для строительного аддитивного производства», введенному в действие 1 апреля этого года. В итоге на сегодняшний день мы имеем полностью готовую и сертифицированную смесь для 3D-строительства.

Буквально на этой неделе совместно с НИУ МГСУ мы завершаем проектирование непосредственно самого дома и готовимся к устройству фундамента. Стоит отметить, что проектирование нашего объекта выполнено с применением современной технологии информационного моделирования. Она позволяет нам перейти от плоских чертежей к многомерной модели. Мы создаем цифровую модель, которая позволяет гармонизировать не только строительные конструкции, но и все инженерные системы, включенные в проект. Когда мы меняем, например, расположение несущих или ограждающих конструкций, у нас автоматически происходит изменение инженерных коммуникаций, тем самым позволяя создать оптимальную схему здания.

— Где будет расположен дом?

— Мы выбрали несколько участков для реализации этого проекта, в том числе коттеджный поселок «Алкинские пруды», где мы возводим малоэтажные дома пока еще по традиционной технологии, но с использованием собственных современных материалов.

Строительный 3Д-принтер датской компании Cobod, при помощи которого уже напечатаны и печатаются в настоящее время дома в разных странах, мы ожидаем получить уже в июне. Это будет первый принтер в России этой компании. Буквально через несколько дней наши сотрудники смогут пройти обучение у датских специалистов, после чего мы будем готовы к печати нашего объекта.

Для печати двухэтажного дома будет использован строительный 3D-принтер Cobod (Дания). Это принтер портального типа с точным геометрическим позиционированием и с полем печати 15 м длиной, 12,5 м шириной и 9 м высотой. Принтер устанавливается непосредственно на строительной площадке, а для его транспортировки требуется одна еврофура с манипулятором. Время монтажа — около трех часов. Скорость печати может достигать 1 м/с.

— Какими преимуществами обладают аддитивные технологии строительства?

— Это очень интересный вопрос. В первую очередь, мы решаем самую острую проблему в строительстве: дефицит квалифицированных рабочих кадров. Здесь хочется отметить, что уровень производительности труда в строительстве по сравнению с другими традиционными производствами ниже в пять раз. Например, за последние 60 лет производительность труда в промышленном производстве выросла в 86 раз, в сельском хозяйстве — в 18 раз, а в строительстве — всего на 10%.

Второе преимущество — экономия времени. На печать двухэтажного дома уходит всего 72 часа. Печать может выполняться непрерывно и круглосуточно.

Третье — экологичность работ. На площадке не остается никакого строительного мусора и прочих отходов. Все материалы также экологически чистые.

В-четвертых, стоит отметить уникальный дизайн. Благодаря 3D-печати становится осуществима почти любая задумка архитектора. Даже при самых смелых и нестандартных решениях удается избежать удорожания готового объекта.

В-пятых, все действия автоматизированы, необходимо лишь присутствие оператора для контроля над процессом. Как известно, по статистике, 70% брака в строительстве — это нарушение технологии строительства рабочими. В нашем случае человеческий фактор исключается полностью.

— Кто принимал участие в разработке проекта?

— «Уфимская гипсовая компания» производит инновационную продукцию уже более 20 лет, используя современные ресурсосберегающие и экологически безопасные технологии, внедряя новейшие разработки и используя накопленный научный опыт.

С середины 2017 года, стараясь двигаться в ногу со временем, мы начали активное изучение аддитивных технологий в строительстве. Суть аддитивных технологий в постепенном наращивании слоев. Это направление, по нашему мнению, должно изменить привычный подход к строительству и позволит получить быстровозводимое, качественное и недорогое жилье.

Основательно изучив теорию, в начале 2018 года мы приобрели и установили на территории нашего предприятия строительный 3D-принтер Ярославской компании «АМТ СпецАвиа». На тот момент это была единственная серийная модель в мире. Принтер позволил нам на практике изучить все тонкости данной технологии. С этого же момента мы начали активно сотрудничать с ведущими строительными вузами страны — Московским государственным строительным университетом и архитектурно-строительным институтом УГНТУ. Совместно мы приступили к созданию сухих строительных смесей — так называемых «чернил», разработке конструкций стен и проектов домов, а также составлению нормативно-технической документации на строительство.

Пилотным проектом стала печать в 2019 году одноэтажного здания, расположенного на территории нашего завода. Сегодня оно используется круглый год как операторская на действующем производстве.

Сама технология печати здания состоит из нескольких этапов.

• Устройство фундамента: здесь мы пока используем традиционную технологию, но в последующих проектах планируем применять 3D-принтер.

• Возведение стен: происходит непрерывная печать внешних и внутренних контуров с последующим заполнением утеплителем. Мы предлагаем экологически чистые и эффективные утеплители собственного производства на основе керамзитового гравия, монолитного пеногипса и вспученного перлитового песка.

• Устройство межэтажных перекрытий и кровли.

• Отделочные работы.

— Насколько прочными будут напечатанные на принтере конструкции?

— По большому счету, прочность и срок эксплуатации здания не меняется при использовании аддитивных технологий. Поэтому долговечность дома не будет отличаться от зданий, возведенных традиционным способом. Эти показатели закладываются на этапе проектирования. Изменяется только способ укладки материала, вот и все. Например, конструкция, напечатанная 3Д-принтером с использованием нашей сухой смеси, по прочности будет равна бетону класса В20-В25.

— Может ли использование передовых технологий привести к удорожанию строительного процесса? Или наоборот, напечатанное на принтере жилье будет более доступным для населения?

— Нужно сразу отметить, что применение данной технологии в строительстве не приводит к экономии материалов, как, скажем в машиностроении. В строительстве используются практически те же самые материалы для обеспечения тепловой защиты здания.

Тем не менее аддитивные технологии позволяют серьезно экономить на фонде оплаты труда, а также в разы сокращать сроки строительства — равно как и инвестиционный цикл в случае возведения коммерческих объектов. В целом мы прогнозируем удешевление квадратного метра жилья на 30–50% по сравнению с традиционными способами строительства.

— Кто является партнерами проекта, запущенного вашей компанией?

— К сожалению, в России — в отличие от многих других стран — сегодня отсутствует государственная поддержка развития аддитивных технологий в строительстве. Поэтому реализация подобных инициатив возможна только с привлечением частного капитала. «Уфимская гипсовая компания» является основным инвестором проекта, партнерами стали ведущие строительные университеты страны — МГСУ и АСИ УГНТУ, а также немецкое архитектурное бюро Mense Korte, датская компания Cobod, завод оконных конструкций «Мастер окон». Кроме того, компания «Уфанет» будет проектировать и монтировать всю инженерную коммуникацию в здании, а также внедрять технологии «умного дома» в наш проект.

Мы открыты к сотрудничеству и приглашаем присоединиться к нашем проекту производителей и поставщиков отделочных материалов, сантехнического и электромонтажного оборудования, производителей кровельных работ, архитекторов, проектировщиков, девелоперов, а также представителей всех заинтересованных организаций.

Строительный 3D принтер COBOT BOD2-111

Строительный 3D принтер COBOT BOD2-111

 

Мы усердно работали над созданием роботизированного 3D-конструктора, в котором используются лучшие технологии. Создавая модульную машину, ее легко обслуживать, перемещать и настраивать. Каждый принтер BOD2 состоит из портальной системы с несколькими модулями. Количество модулей выбирается в соответствии с конкретным строительным проектом. Каждый модуль имеет длину 2,5 метра и может проходить по любой из трех осей. Таких модулей может быть много. Площадь печати: 1,9 х 2,1 х 1,5 м.

Дополнительные опции:
Тангенциальный контроль печатающей головки 24.000 EURO
Насос / смеситель, контроль веса, 20 метровый шланг для бетона 32.000 EURO
Силос, 4 м3 18.000 EURO
Сборка принтера в месте нахождения клиента 3.000 EURO
Обучение в неделю 6.000 EURO

Независимо от размера, каждый принтер BOD2 будет содержать, как минимум, следующие элементы: 1 настраиваемую печатающую головку, 1 основание каретки по оси X, 2 основания каретки по оси Y, 4 основания каретки по оси Z. BOD2 — это модульная система, позволяющая выбирать конфигурации размеров, соответствующие требованиям вашего проекта.  

Мы предлагаем нашим клиентам широкий спектр строительных работ: от гражданского и промышленного строительства, реализации жилых и не жилых проектов, до строительства дорог и другой городской инфраструктуры современных городов, как самостоятельно, так и в консорциумах.

Такой синергизм не только открывает для нас намного больше возможностей, а так же укрепляет связь между нашими компаниями и нашим имиджем. Мы имеем своих рабочих и обеспечиваем не прямую занятость для намного больше людей. Присылайте свои запросы на Ваши проекты. Главный офис в Европе находится в Дании, для стран Восточный Европы мы обслуживаем вас из Киева.

Гарантия:    

Производитель обязуется отремонтировать или заменить все дефектные части в течении 12 месяцев от даты запуска оборудования, за исключением электрических, электронных и подверженных нормальному износу частей. Оборудование снимается с гарантии, если используется не по назначению. В случае ремонта или замены, все издержки на транспорт, проживание техника/ов производителя оплачиваются покупателем.  

Монтаж дополнительно, не входит в стоимость. Срок отгрузки приблизительно 30 дней.

Примечание: в цену не входит упаковка.

Производитель: COBOT International A/S Дания

Цена с завода: от 180.000,00 EURO

Персональный сайт — Обзор строительных 3D принтеров 2.

 

Начало темы на предыдущей странице: http://spaceexpansion.ucoz.ru/index/0-24                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

 

 

Строительный 3D принтер «Апис кор».  
Его разработку ведет российский инженер предприниматель «Никита Чен Юн Тай». 

В отличие от большинства строительных принтеров, Апис кор, имеет не портальную, а башенную конструкцию. То есть не имеет массивной несущей рамы, и похож по виду на строительный башенный кран. Только в отличие от крана, имеет раздвижную стрелу, на конце расположена печатающая головка.  

К преимуществам этого принтера, можно отнести его компактность. Он перевозится одним легким грузовиком и быстро монтируется на рабочем месте, без необходимости в предварительной подготовке строительной площадки или установки несущих конструкций. В отличие от портальных принтеров, Апис кор, так же может печатать дома изнутри. Что дает ему возможность печатать крышу, потолок, внутренние стены и перекрытия. Апис кор, требует минимум затрат на обслуживание.  

Этот строительный принтер, одни из самых удобных вариантов, для автоматического строительства небольших домов. 
 

Публикации в о принтере Апис кор:  

1 В завтра нет. Новый циркулярный мобильный 3D — принтер строит дома быстро и эффективно:  http://www.vzavtra.net/stroitelnye-texnologii/novyj-cirkulyarnyj-mobilnyj-3d-printer-stroit-doma-bystro-i-effektivno.html

 
2 Экотехника. Строительный 3D — принтер Apis Cor  — мобильный робот — строитель, который возводит 190 м2 жилья в день:  http://ecotechnica.com.ua/arkhitektura/320-stroitelnyj-3d-printer-apissor-mobilnyj-robot-stroitel-kotoryj-vozvodit-190-m2-zhilya-v-den.html

 
3 Контур. Строительный 3D принтер APIS COR:  https://kontur.ru/ib2016/3538

4 Контур. Интервью Никиты Чен — Юн — Тая. Дома на Марсе: Как Apis Cor покоряет рынок строительной 3D печати: https://kontur.ru/articles/4292

Официальный сайт фирмы:  http://www.apis-cor.com/     

 Видео. О принтере Апис кор:    

   

Видео. Никита Чен Юн Тай, о принтере Апис кор:    

  

  

   

 

 

 

Фирма «СпецАвиа», Российский производитель строительных 3D принтеров.

СпецАвиа, Российский производитель строительных 3D принтеров «Портальной» конструкции, предназначенных в зависимости от модели и габаритов, как для строительства домов, непосредственно на строительных площадках, так и для производства отдельных элементов зданий или различных бетонных конструкций.  

 

Принтеры спецавиа, отличаются низкой стоимостью и относительно малой массой, которые делают их доступными для строительных фирм и облегчают их эксплуатацию. Принтеры спецавиа, это не единичные опытные образцы, они производятся серийно и доступны в продаже. 

Статьи: 
1 3Dтодей. Строительная 3D печать. Малоформатное оборудование. Практические рекомендации:  http://3dtoday.ru/blogs/specavia/construction-3d-printing-smallformat-equipment-practical-recommendatio/

2 и-Маш. Компания «СпецАвиа» разработала и изготовила строительный 3D принтер:  http://www.i-mash.ru/news/nov_predpr/71026-kompanija-specavia-razrabotala-i-izgotovila.html

 
Официальный сайт фирмы СпецАвиа:  http://www.specavia.pro/catalog/stroitelnye-3d-printery/       

 

 

 

 

Строительный робот Mesh Плесень собирает армирующие конструкции произвольной формы

 
Как любят напоминать критики, существующие технологии строительной 3D-печати бетоном несовершенны, так как не предусматривают автоматическую укладку арматуры, но вполне возможно, что и такое решение не за горами. 

Команда из Швейцарской высшей технической школы Цюриха продемонстрировала разработку под названием Mesh Плесень — автоматического укладчика и сварщика арматуры. 3D Подобно строительным-принтерам, устройство умеет создавать конструкции всевозможных сложных форм.

 

Основой системы служит вполне обычный промышленный робот-манипулятор, размещенный на самоходной платформе. Машина автоматически сгибает и сваривает стальной прут, формируя структуру, готовую к наполнению бетоном. Дополнительные обрезки, привариваемые перпендикулярно через короткие интервалы, помогают предотвращать вытекание бетона.

Проект только что был отмечен наградой на Швейцарском инновационном форуме в Базеле. В следующем году разработчики планируют провести полноценные испытания новой установки и возвести опытное здание. Хотя об использовании сетки Плесень в комбинации с 3D-печатью бетоном пока ничего не говорится, эти две технологии стали бы отличным дополнением друг для друга. С другой стороны, Mesh Плесень позволяет работать вообще без опалубки, включая 3D-печатную, но обработка внешних поверхностей остается насущным вопросом. Дополнительная информация доступа на сайте проекта:  http://www.dfab.ch/portfolio/mesh-mould/    

 

Источник. 3D Тодей:   http://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/construction-robot-mesh-mould-assemble-reinforcing-structures-of-arbit/  

 

 

  

 

 

Первый невероятный 3D мост в мире

Голландский стартап MX3D — первый пешеходный мост в Амстердаме, длиною в 8 метров, создадут методом печати в воздухе при помощи промышленного робота.

MX3D использует индустриальный роботизированный механизм, подобный тому, что используется на линии сборки автомобилей. Разработчики дополнили его сварочным аппаратом и специальным программным обеспечением, которое позволяет печатать 3D объекты из металла. Стартап планирует напечатать стальной мост через один из каналов в Амстердаме к 2017 году.

«Мы исследуем и развиваем новаторские и экономически эффективные технологии робототехники, с которым можно создавать красивые и функциональные объекты 3D печати практически в любой форме», — сказал разработчик робота, художник и дизайнер Йорис Лаарман. 

MX3D-Metal 3D-робот принтер может «нарисовать» быстро высыхающие металлические конструкции. Метод будет использоваться для печати стального моста. Небольшие слои расплавленного металла привариваются к существующей структуре, таким образом создаются линии.

При печати нескольких линий, принтер создаст сильную и сложную структуру, которая послужит каналу мостом. Во время процесса, принтер напечатает свою собственную поддержк — принтер может работать полностью автономно.

«Этот мост покажет, как 3D-печать,, Наконец входит в мир крупных, функциональных объектов и устойчивых материалов», — говорит Лаарман.

«Для того, чтобы сделать мост, команда хотела бы использовать четырёх роботов, по два с каждой стороны канала, которые движутся навстречу друг другу. Из-за этого уменьшится давление на формирующийся мост »

Роботы от MX3D имеют шесть степеней подвижности. Это позволяет им создавать сложные трёхмерные объекты, накладывать сталь слой за слоем. Механизмы могут продвигаться по мере выполнения работы — они будут двигаться навстречу друг к другу, пока мост не соединятся посередине.

Мост будет иметь самонесущую конструкцию арки. Окончательный дизайн и местоположение моста будут объявлены в ближашее время, — сказали в компании MX3D.

Роботы созидают всю конструкцию полностью, и соберут специальную поддерживающую часть, которая выдержит вес самих механизмов.
Особенностью роботов от голландского стартапа заключается в многообразии неповторяющихся действий.

Они способны выполнять сложные и разнообразные задачи под управлением специально созданного программного обеспечения. Разработчики всё время совершенствуют программы для будущего, дополняя их скриптами и кодами под будущие крупные объекты.

Роботы от MX3D обладают шестью степенями подвижности, что позволяет им создавать сложные трехмерные объекты, накладывая небольшое количество стали слой за слоем. Также механизмы могут продвигаться по мере выполнения работы. В случае со строительством моста они будут двигаться друг к другу, пока мост не будет соединен посередине.

За счет этой подвижности роботы могут производить объекты любого масштаба. Будущий мост в Амстердаме будет пока не очень большим — всего 8 метров в длину. Изначально MX3D хотели строить мост прямо над каналом, но отказались от этой идеи из соображений безопасности. Роботы изготовят всю конструкцию полностью, а также соберут специальную поддерживающую часть, которая будет выдержать вес самих механизмов.

 

Особенность роботов от голландского стартапа заключается в том, что они не повторяют однообразные действия, а выполняют сложные и разнообразные задачи. Для этого MX3D создали специальное программное обеспечение. Разработчики планируют усовершенствовать программы в будущем, дополнив их скриптами и кодами для создания других крупных объектов.

 

Источник. The jizn:   http://thejizn.com/2016/03/02/pervyj-neverojatnyj-3d-most-v-mire/

 

 

 

 

 

 СТРОИТЕЛЬНЫЙ 3D-ПРИНТЕР ROBOVAST AUSTROCASA ОТ ПЕЧАТАЕТ ИЗ БЕТОНА, КЕРАМИКИ И ДЕРЕВА
 
 
3D-ТЕХНОЛОГИИ ПЕЧАТИ ПОСТЕПЕННО ВНЕДРЯЮТСЯ В СТРОИТЕЛЬНОЙ СФЕРЕ, МНОГИЕ КОМПАНИИ ПРЕДСТАВЛЯЮТ ПРОЕКТЫ НАПЕЧАТАННЫХ НА 3D-ПРИНТЕРЕ ЖИЛЫХ ДОМОВ, ОФИСОВ И ДРУГИХ КОНСТРУКЦИЙ. ТЕМ НЕ МЕНЕЕ, В БОЛЬШИНСТВЕ СЛУЧАЕВ РЕЧЬ ИДЕТ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО О 3D-ПЕЧАТИ ИЗ БЕТОНА. ИМЕННО ПОЭТОМУ РУМЫНСКАЯ КОМПАНИЯ AUSTROCASA INTERNATIONAL РЕШИЛА ПРЕДЛОЖИТЬ ДРУГИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, НАПРИМЕР, ГЛИНУ И КЕРАМИКУ.
 

 

Новый прототип строительного 3D-принтера RoboVAST способен печатать из этих двух материалов, а со временем разработчики планируют добавить также переработанное дерево и пластик. Такой широкий ассортимент материалов может позволить полностью изготавливать с помощью 3D-печати инновационные и экологичные дома.
Румынская компания занимается строительством домов из таких материалов, как дерево, целлюлоза, смеси бетона, глина и местные переработанные материалы. Уже с 2003 года компания получает от клиентов со всего мира проекты домов и подбирает соответствующие материалы. 3D-Внедрение печати — это логичная следующая стадия развития бизнеса. В Austrocasa говорят, что из-за традиционных методов строительные компании сталкиваются с проблемами в управлении рабочей силой, большим количеством отходов производства, переносами сроков и высокими издержками. В свою очередь, архитекторы ограничены в свободе творчества из-за способов строительства. Кроме того, во многих регионах важно учитывать финансовые трудности и непростую логистику. Именно эти проблемы компания намерена решить с помощью нового строительного 3D-принтера RoboVAST. 

 

Новое устройство от Austrocasa не только позволит строить высококачественные и экологичные дома по доступным ценам, но и создавать напечатанные на 3D-принтере элементы, например, несъемную опалубку. Преимущества нового подхода очевидны, например, отсутствие необходимости в дорогостоящей рабочей силе может позволить снизить рыночную стоимость, по расчетам Austrocasa, примерно в два раза. Качество, в свою очередь, останется на том же уровне или даже улучшится — не говоря уже о невероятной свободе творчества и дизайна. Помимо этого, 3D-принтер RoboVAST позволяет сократить количество отходов.
Несмотря на все преимущества, концепция все еще находится в стадии разработки. В начале года компания представила 3D-принтер DesignVAST, который способен печатать из бетона, глины и других материалов. Устройство стало моделью, на основе которой разрабатывается RoboVAST — в свою очередь, этот 3D-принтер уже будет применяться для полномасштабного строительства домов. Похоже, что у Austrocasa действительно есть потенциал довести концепцию до полноценного воплощения в жизнь — компания находится в процессе переговоров по строительству квартала из 50 домов в Гамбии.

 

Источник. 3D Пульс:   http://www.3dpulse.ru/news/stroitelstvo/stroitelnyi-3d-printer-robovast-ot-austrocasa-pechataet-iz-betona-keramiki-i-dereva/

 

 

Создан летающий строительный принтер для 3D-печати многоэтажек

3D-принтеры и трёхмерная печать

05 марта 2018 17:01 Юлия Воробьёва

Китайский производитель 3D-принтеров, компания DediBot, представила новинку – строительный принтер Fly Elephant. Главное преимущество разработки в том, что возведение зданий больше не будет ограничено размерами аппаратов: команда беспилотников с «Летающими слонами» сможет строить даже многоэтажные объекты.

Китайский производитель принтеров для трёхмерной печати, компания DediBot, представила новинку – принтер Fly Elephant, который станет помощником строителей.

Название дословно переводится как «Летающий слон» (возможно, из-за размеров принтера или объектов, которые ему предстоит строить). Другой вариант перевода – «Мухослон», что подходит не меньше, если сравнить сопло устройства с хоботом слона или хоботком насекомого.

Поскольку возможности классических 3D-принтеров сегодня ограничены размерами, инженеры решили выйти за привычные рамки и создать систему, которая использует дроны для нанесения строительных смесей и позволяет (пока, правда, лишь теоретически) возводить высотные здания.

Устройство представляет собой обычный многороторный беспилотник (двигателей у него шесть), к которому прикреплено печатное сопло. Оно обеспечивает подачу различных строительных материалов, а форму им придаёт экструдер. Экструзия – это технология получения изделий путём продавливания вязкого расплава материала или густой пасты через формующее отверстие.

Аппарат работает с расплавленной пластмассой, жидкой бетонной смесью и другими «чернилами», которые подаются по трубке, проходящей через верхнюю часть дрона.

Разработчики создали специальное программное обеспечение, которое контролирует алгоритм печати с точностью до 0,1 миллиметра.

Предполагается, что при возведении зданий «Летающие слоны» будут работать в команде, каждый со своим материалом. Таким образом, размеры создаваемых объектов по сути теперь ничем не ограничены.

Инженеры представили разработку на выставке технологий 3D-печати TCT Asia 2018. Сам процесс строительства специалисты пока не показали, зато продемонстрировали бетонные блоки, напечатанные, по их словам, «Летающими слонами».

Теперь команда планирует усовершенствовать прототип аппарата. В частности, исследователи хотят продлить время автономной работы беспилотника, обеспечив его беспроводным питанием, а также проверить, как повлияют на точность исполнения погодные условия, например, сильный ветер.

Кстати, представители компании DediBot также заявили, что Fly Elephant сможет работать не только со стройматериалами и не только в воздухе, но также печатать крупное оборудование и конструкции в условиях отсутствия гравитации и даже под водой. Вероятно, этим займутся новые версии уже имеющегося прототипа.

Напомним, что ранее в ОАЭ открылся первый в мире офис, напечатанный на 3D-принтере. Дом, возведённый по такой же технологии, также появился в Подмосковье.

Кроме того, мы рассказывали про 3D-принтер для создания дома «без начала и конца».

О колонизации Марса, 3D-бетоне и автобусных остановках, напечатанных на принтере

Современные технологии практически наступают нам на пятки. И Россия, как оказалось, вовсе от них не в стороне. Например, достаточно уверенно мы себя чувствуем в строительной 3D-печати. А недавно одна из российских компаний вошла в число финалистов конкурса, объявленного НАСА — Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства, США. Ее технология была признана одной из самых пригодных для возведения жилой и общественной инфраструктуры на Марсе.

Первым марсианином, похоже, будет строительный 3D-принтер

…Итак, все по порядку. Не так давно НАСА был объявлен конкурс на лучшую технологию возведения объектов не где-нибудь, а на Марсе. Идея такая. Еще до начала колонизации на Марс должны быть отправлены автоматизированные системы, которые напечатают там какую-то жилую структуру. Все это должно происходить без участия человека, с использованием материалов, которые есть на самой «красной планете». Сами модули призваны обеспечить достаточную защиту от радиации, метеоритов и т.д.

Финал этого конкурса выиграла одна из российских компаний. Наша технология была признана лучшей для использования на Марсе. В этой работе в качестве аккредитованного Испытательного центра участвовал НИИ  строительных материалов и технологий Московского государственного строительного университета. Об этом на недавней конференции «BetON.Conf2020» рассказал заместитель директора НИИ СМиТ НИУ МГСУ Алексей Адамцевич.

Правда и то, что строительному сообществу предстоит еще очень большая работа, чтобы довести технологию строительной 3D-печати до использования в индустриальных масштабах здесь, на Земле.

— Если мы посмотрим на схему организации проектного процесса, то наглядно видим выигрыш использования строительной 3D–печати, так как она, во-первых, автоматизирует все процессы, а во-вторых, позволяет отказаться от половины операций, которые сегодня используются в монолитном строительстве, — говорит Алексей Адамцевич.

 На строительном 3D-принтере можно напечатать и дом, и мебель, и арт-объект

Например, строительному принтеру для работы не нужна опалубка. Между тем, подсчитано, что почти 80% всех промышленных отходов образуется именно из-за необходимости использовать опалубку. Она составляет и серьезную часть – до 50% — стоимости конструкций.

…Если говорить об истории вопроса, то идея безопалубной укладки бетона не нова — эта технология существовала еще в 30-х-40-х годах прошлого века. Правда, тогда она применялась не из желания что-то автоматизировать — просто необходимо было создать объекты сферической формы. А выразительные архитектурные формы, как известно, плохо совместимы с ручным трудом.

Если говорить о 3D-печати на современном этапе, то понятно, что тот, «пилотный», механизм позволял отимизировать один из процессов, но при этом строительство в целом не было автоматизировано. Сегодня 3D-строительство подразумевает полную автоматизацию. А это дает колоссальный выигрыш в производительности труда. Появилась возможность строить не годы, не месяцы и даже не недели, а часы.

За последние 10 лет создано огромное количество прототипов строительных 3D-принтеров.  На строительном принтере теперь печатают не только традиционные ограждающие конструкции, но и различные декоративные элементы, бетонные скульптуры, предметы уличного интерьера. А также автобусные остановки. И даже уборные.

В последние годы известность приобрел китайский 3D-подход к модулям крупноблочной сборки общественных и жилых зданий. А американские специалисты придумали технологию 3D-печати целых малоэтажных микрорайонов. Пока технология отрабатывается. Стоимость такого объекта – 4 тыс.долларов, а время изготовления– 12 часов. 

Миксер, насос и башенный  кран – 3D-принтер готов

Многим может показаться, что эта технология очень футуристичная, очень сложная и малодостижимая.

На самом деле, это не так. Если мы посмотрим технологию 3D, то поймем, что здесь используются достаточно простые и известные вещи: бетонный миксер, бетонный насос и, соответственно, башенный или мостовой кран, объединенные программным обеспечением в один комплекс.

 3D-печать в камерном варианте.  Процесс создания опытного образца будущего 3D-дома 

Способ 3D-строительства ничем не отличается от способа 3D-печати методом экструзии расплавленным пластиком, только вместо пластика — композитный материал на основе цемента и армирующих добавок — фиброволокна, полимеров и т.д

Экструдер укладывает бетон по заранее намеченной траектории. По сути, задача принтера сформировать стены заданной геометрической формы, а затем в полости заливается бетон и закладывается арматура.

…Авторство самой распространенной конструкции 3D-принтера – она называется Contour Crafting – принадлежит профессору из США, уроженцу Ирана, Бероху Хошневису. Суть работы устройства состоит в том, что строительная смесь наносится с помощью экструдера, установленного на подвижной портальной конструкции.

Полная версия технологии предусматривает целиком автоматизированный процесс, который включает установку арматуры и коммуникаций во время печати с помощью роботов-манипуляторов.

Другой специалист – итальянский инженер Энрико Дини придумал другую конструкцию D-Shape: вместо позиционируемого по трем осям экструдера здесь задействован целый массив из 300 сопел, закрепленный на подвижной платформе. Технология скорее напоминает струйную печать, а массив используется для нанесения связующего агента на слои песка. У метода есть одна проблема: хотя у 3D–принтера хорошая скорость, приходится ждать схватывания бетона примерно около суток.

Наиболее продвинутой в области 3D–печати считается китайская компания  WinSun. В 2014 году предприятие прогремело на весь мир возведением десяти 3D-печатных зданий всего за одни сутки. С тех пор они сильно продвинулись в своих технологиях.

Знай наших!

Строительная 3D-печать шагает семимильными шагами. По этой технологии построены уже десятки зданий по всему миру.

Андрей Руденко – один из первопроходцев строительной 3D-печати. Способный инженер, переехавший в Миннесоту, впервые привлек внимание миниатюрным сказочным замком, построенным при помощи 3D-принтера собственной конструкции под названием «СтройБот».

Позднее он напечатал на принтере постройку площадью 130 кв. м для одного из филиппинских отелей.

 Сказочный замок, который был полностью отпечатан на 3D-принтере

…Уже несколько лет на ярославском предприятии «Спецавиа», которое изначально выпускало станки с ЧПУ – идет работа по конструированию строительных 3D-принтеров. На сегодня их у компании уже семь.

 Компания «Спецавиа» опробует очередную конструкцию строительного 3D-принтера

Самым известным проектом с применением 3D-принтера «Спецавиа» стало возведение необычной сторожки на территории Екатеринбургского цементного завода —  в виде башни замка Винтерфелл из популярного телесериала «Игра Престолов». Несъемная опалубка была армирована во время печати. После сборки силовые элементы стен были залиты бетоном производства того же Екатеринбургского цементного завода .

Если 3D-принтеры Спецавиа, как и большинства конкурентов, используют портальную схему, то разработка «Apis Cor» – иркутского конкурента компании «Спецавиа» —  основана на использовании телескопического манипулятора на поворотной платформе. То есть, принтер «заливает» стены вокруг себя, а по окончании строительства переносится на другую  позицию с помощью крана.

 3D-принтер c телескопическим манипулятором строит по кругу

Построенное компанией «Apis Cor» круглое здание в городе Ступино под Москвой наглядно показывает архитектурную гибкость строительной 3D-печати. На возведение стен ушло менее суток, но на полное затвердевание потребовалось еще около месяца. Погодные условия при этом были не очень благоприятные, поэтому здание возводили под тентом-укрытием.

— На первый взгляд, может показаться, что 3D-печать – это не для самых ответственных объектов, не предполагающих наличие армирования,- рассказывает Алексей Адамцевич.- Но технология не стоит на месте, она очень быстро развивается. Буквально в конце прошлого года один из российских стартапов закончил печать двухэтажного офисного здания в Дубае площадью 140 кв. метров. Важно, что печать была полностью под открытым небом. И теперь это здание внесено в книгу рекордов Гиннеса, как самое большое здание, целиком напечатанное на 3D–принтере.  

Для 3D-печати нужен особый бетон

…Нетрудно заметить, что очень большое значение для новой технологии имеет не только конструкция принтера, но и качество бетона. Требования, которые предъявляются к 3D–бетону, несколько иные, нежели к обычному товарному бетону для монолитного строительства. Здесь на первый план выходят такие его характеристики, как пластичность, схватываемость, адгезия (сцепление слоев между собой). Требуется использование специальных добавок – ведь на повестке дня чуть ли не полный отказ от армирования

И здесь, уже в ближайшие годы, очень востребованными будут такие предприятия, как, например, российское «Полипласт. Новомосковск». На этом предприятии уже много лет разрабатывают различные добавки и пластификаторы, которые придают бетону те или иные нужные свойства.

Сегодня одно из ведущих предприятий цементно-бетонной отрасли активно работает над добавками нового поколения. Не так давно, например, здесь запущен в производство новый поликарбоксилатный пластификатор. С его помощью можно экономить объемы цемента в составе бетона. За последние 10 лет количество цемента в кубе бетона удалось сократилось со 100 кг до 70 кг.

Пластифицирующие добавки – это ускорители набора прочности бетона. А этот показатель – как раз очень важная характеристика бетона в условиях 3D-печати. Ведь сейчас ученые как раз ломают голову над тем, как ускорить схватываемость и увеличить прочностные характеристики. Пока, чтобы здание, изготовленное из 3D-бетона, что называется, «встало», требуется определенное, порой значительное, время.

  В процессе 3D-печати трудно переоценить качественные характеристики бетона

Нужно отдать должное крупным российским производителям, которые регулярно организуют научно-практические конференции, куда приглашают ведущих игроков рынка цемента и бетона. В их числе и компания «Полипласт. Новомосковск».

Вот и на недавней конференции «BetON.Соnf2020.Разрушая мифы», организованной этой компанией, участники снова обсудили перспективы развития товарного бетона и бетона с особыми характеристиками для использования в строительных 3D-принтерах.

…Эксперты в ближайшие годы прогнозируют многократный рост «напечатанных» домов. Многие государства создают национальные проекты по 3D-печати. Такие проекты есть в Китае, в Великобритании, Нидерландах. Самые крупные исследования проводятся в Арабских Эмиратах — в этой стране к 2030-му году собираются строить уже очень большую долю рынка  с помощью 3D-принтеров.

В России практика, к сожалению, пока отстает от теории. В экспериментах мы продвинулись далеко. Но до широкого использования этой технологии еще очень не близко. Не создано и каких-то специальных механизмов, стимулирующих развитие строительной 3D-печати. Сложно получить деньги на разработки в этой области.

Словом, нам предстоит еще колоссально много работать, чтобы сделать строительную 3D-печать самой обыденной и повсюду применяемой технологией.

Елена МАЦЕЙКО

3D-печать в строительстве — Проектирование зданий

3D-печать (иногда называемая аддитивным производством (AM)) — это управляемое компьютером последовательное наслоение материалов для создания трехмерных форм. Это особенно полезно для прототипирования и изготовления геометрически сложных компонентов.

Впервые он был разработан в 1980-х годах, но в то время это была сложная и дорогая операция, поэтому она мало применялась. Только с 2000 года он стал относительно простым и доступным и, таким образом, стал жизнеспособным для широкого спектра применений, включая дизайн продуктов, производство компонентов и инструментов, бытовую электронику, пластмассы, металлообработку, аэрокосмическую технику, стоматологию и медицину, а также обувь. .

Продажи машин AM, или «3D-принтеров», быстро росли, и с 2005 года использование 3D-принтеров в домашних условиях стало практичным.

Системы 3D-печати, разработанные для строительной отрасли, называются «строительными 3D-принтерами».

Цифровая 3D-модель предмета создается либо с помощью автоматизированного проектирования (САПР), либо с использованием 3D-сканера. Затем принтер считывает дизайн и накладывает последовательные слои печатного носителя (это может быть жидкость, порошок или листовой материал), которые соединяются или сплавляются для создания предмета. Процесс может быть медленным, но он позволяет создать практически любую форму.

В зависимости от принятой технологии печать может производить несколько компонентов одновременно, может использовать несколько материалов и может использовать несколько цветов.

Точность можно повысить с помощью процесса вычитания с высоким разрешением, при котором материал удаляется с напечатанного изделия большого размера. Некоторые методы включают использование растворимых материалов, которые поддерживают выступающие элементы во время изготовления.

Печать на таких материалах, как металл, может быть дорогостоящей, и в этом случае может оказаться более рентабельным напечатать форму, а затем использовать ее для создания изделия.

В строительной отрасли 3D-печать можно использовать для создания строительных компонентов или «печати» целых зданий. Строительство хорошо подходит для 3D-печати, поскольку большая часть информации, необходимой для создания предмета, будет существовать в результате процесса проектирования, а в отрасли уже имеется опыт автоматизированного производства. Недавнее появление информационного моделирования зданий (BIM), в частности, может способствовать более широкому использованию 3D-печати.

Строительство 3D-печать может обеспечить более быстрое и точное строительство сложных или индивидуальных объектов, а также снижение затрат на рабочую силу и производство меньшего количества отходов.Это также может позволить вести строительство в суровых или опасных условиях, не подходящих для человеческой рабочей силы, например, в космосе.

В 2014 году инженеры Arup использовали 3D-печать для изготовления стального узла для легкой конструкции. Саломе Гальжаард, руководитель группы Arup, сказала: «Это имеет огромное значение для снижения затрат, сокращения отходов и позволяет создавать очень сложные конструкции…»

Профессор Бехрох Хошневис из Калифорнийского университета разработал процесс «обработки контуров» с использованием бетона для производства мелкомасштабных моделей внешних и внутренних стен домов и тестирует гигантский переносной 3D-принтер, который можно использовать для создания стены дома за 24 часа. Для роботизированной системы требуется плоская заземляющая плита с подземными коммуникациями. По обеим сторонам опоры установлены рельсы, чтобы можно было использовать козловой кран, перекрывающий здание. Затем сопло, управляемое компьютером, подает слои бетона. Слои наращиваются, образуя внутреннюю и внешнюю обшивку для каждой стены, оставляя их для последующего заполнения изоляцией или бетоном.

Шанхайская фирма WinSun Decoration Design Engineering использовала большие 3D-принтеры для распыления смеси быстросохнущего цемента и переработанного сырья (ref.Би-би-си). Это позволило им построить 10 небольших демонстрационных «домов» менее чем за 24 часа. Они предположили, что каждый дом можно напечатать менее чем за 5000 долларов. Их система изготавливает блоки за пределами площадки путем укладки цементной смеси по диагонали. Затем блоки собираются на месте. Winsun считает, что в будущем эту технику можно будет использовать для строительства больших домов или даже небоскребов. В 2015 году они объявили, что напечатали и целую виллу, и пятиэтажный доходный дом. (См. Global Construction Review, 21 января 2015 г.)

Голландский проект занимается изготовлением полноразмерной типографии в течение нескольких лет, чтобы продемонстрировать потенциал новой технологии (Ref. BBC 3 May 2014).

В июле 2014 года китайская компания Qingdao Unique Products Develop Co представила самый большой в мире 3D-принтер на Всемирной конференции и выставке индустрии технологий 3D-печати в Циндао. Его первой задачей будет печать семиметрового Храма Неба. (Исх. Менеджер по строительству, 1 июля 2014 г.)

В ноябре 2014 года Skanska и Университет Лафборо подписали соглашение о разработке того, что они называют первым в мире коммерческим роботом для печати бетона. (См. Construction Enquirer, Skanska для печати 3D-изделий из бетона.)

В Испании 14 декабря 2016 года в городском парке Кастилия-Ла-Манча в Алькобендасе, Мадрид, был открыт первый в мире пешеходный мост, напечатанный на 3D-принтере (3DBRIDGE). Используемая технология 3DBUILD была разработана компанией ACCIONA, которая отвечала за структурный дизайн, разработку материалов и производство 3D-печатных элементов. Мост имеет общую длину 12 м и ширину 1,75 м и выполнен из микроармированного бетона. Архитектурный проект был выполнен Институтом передовой архитектуры Каталонии (IAAC).

3D-принтер, использованный для строительства пешеходного моста, был изготовлен компанией D-Shape. 3D-печатный мост отражает сложность природных форм и был разработан с помощью параметрического дизайна и вычислительного дизайна, что позволяет оптимизировать распределение материалов и максимизировать структурные характеристики, имея возможность размещать материал только там, где он необходим, с полной свободой форм. .Пешеходный мост Алькобендас, напечатанный на 3D-принтере, стал важной вехой для строительного сектора на международном уровне, поскольку в этом проекте впервые была применена крупномасштабная технология 3D-печати в области гражданского строительства в общественных местах.

См. также: Строительный рынок 3D-печати.

Очевидно, что все эти проекты имеют огромный потенциал. Есть вопросы о том, как строительная 3D-печать может быть интегрирована с другими компонентами здания, и как они будут включать в себя услуги и армирование, но в долгосрочной перспективе они должны производить более качественные, быстрые и, возможно, более дешевые здания.

Однако систематизированное строительство — это не то, к чему мы привыкли в Великобритании. После Второй мировой войны был короткий бум панельных систем для высотных жилых домов, но многие из получившихся зданий были однообразными и уродливыми, часто с проблемами конденсации. В Великобритании наблюдается возрождение интереса к панелеобразованию и сборным конструкциям, однако доля рынка остается низкой.

Все эти инновации требуют сложного оборудования, и хотя можно предусмотреть использование какой-либо упрощенной версии для производства специализированных компонентов в более промышленных масштабах, сомнительно, что это заменит кирпичи и раствор.

В рамках 2D-проекта WikiHouse разрабатывается альтернативный подход к цифровому производству зданий. WikiHouse — это не аддитивный процесс, а открытый набор информации о конструкции строительных компонентов, которую можно загрузить, изготовить и собрать с использованием местных общедоступных материалов и оборудования. Это низкотехнологичная сборка, требующая небольшой подготовки.

Плагин WikiHouse для Google SketchUp позволяет пользователям создавать файлы для резки компонентов, которые могут быть изготовлены из стандартных листовых материалов, таких как фанера, с использованием станка с числовым программным управлением (ЧПУ).Затем компоненты собираются, а соединения формируются с помощью штифтов и клиньев. Полученные рамы можно поднять и собрать вручную, а затем прикрепить облицовочные панели и установить коммуникации и окна. Утверждается, что «шасси» для одноэтажного дома можно построить за день.

---

Производители 3D-печатных домов

Поскольку домашняя 3D-печать становится реальностью на быстро развивающемся строительном рынке, мы хотели сосредоточиться на производителях 3D-принтеров, которые делают возможным это великое нововведение.Существует множество различных типов строительных 3D-принтеров, от полярных машин до портальных принтеров и мобильных роботов. Сегодня они способны экструдировать бетон, что позволяет возводить различные конструкции разной степени сложности, от домов до мостов и офисов. В следующем списке мы рассмотрим основных производителей 3D-печатных домов на рынке!

12 производителей 3D-печатных домов на рынке

1. Апис Кор

Apis Cor — российская компания, разработавшая 3D-принтер, способный построить дом всего за 24 часа и в экстремальных погодных условиях.Их машина имеет длину 4,5 метра, высоту и ширину 1,5 метра и может легко транспортироваться на мобильном кране. Это полярный 3D-принтер, который выдавливает бетон на печатную поверхность площадью 132 м2, в отличие от 3D-принтеров, установленных на портале и рельсах. По словам производителя, его можно установить на месте всего за 30 минут. Компания разработала собственное программное обеспечение и программу управления для облегчения строительных работ. Также, как мы видели ранее, компания создала самое большое 3D-печатное здание, которое находится в Дубае.Здание площадью 640 м2, достигающее в высоту почти 10 метров, и на его печать ушло в общей сложности 17 дней.

3D-принтер Apis Cor построил дом всего за 24 часа

2.

Батипринт

Группа исследователей из Университета Нанта разработала технологию 3D-печати BatiPrint 3D, которая позволила построить первое социальное жилье в Нанте. В партнерстве с LS2N, лабораторией, специализирующейся на разработке робототехники, компания создала четырехметрового робота, который последовательно укладывает 3 слоя материалов: два слоя расширяющейся пены и одну треть бетона.Этот промышленный робот является многошарнирным и мобильным, что позволяет ему работать непосредственно на месте. Он способен строить 7-метровые стены!

3. Будьте больше 3D

Испанская компания Be More 3D была основана в предпринимательской среде Политехнического университета Валенсии. Его команда состоит из четырех молодых людей, полных решимости работать над улучшением и внедрением технологий 3D-печати в строительном секторе. Стартап специализируется на производстве добавок к бетону, материала, который стал большим достижением в этой отрасли.Фактически Be More 3D стала первой испанской компанией, создавшей 3D-принтер такого типа. Эта технология позволила им реализовать множество проектов, таких как строительство домов площадью 32 м2 в Африке.

4. ОСА

Итальянский производитель WASP разработал бетонный 3D-принтер, который в настоящее время является одним из крупнейших на рынке. 3D-принтер высотой 12 метров и шириной 7 метров имеет регулируемые руки длиной до 6 метров. Этот 3D-принтер, получивший название BigDelta, призван отреагировать на жилищный кризис путем строительства более дешевых домов, особенно для развивающихся стран.Долгосрочная цель проекта заключается в том, чтобы BigDelta могла экструдировать солому и землю, чтобы можно было строить дома с использованием материалов природного происхождения. Однако на данный момент машина может перемещать до 200 кг, хотя рекомендуется 40-50 кг. Gaia — самый последний проект от WASP, этот дом представляет собой экологически устойчивый дом, построенный с использованием фирменного 3D-принтера Crane WASP.

5. ЗНАЧОК

Vulcan II — первый строительный 3D-принтер, выпущенный компанией ICON. Он специально разработан для производства более прочных и доступных по цене зданий с большей свободой проектирования, увеличивая производительность печати примерно до 600 квадратных метров.В 2018 году ICON стала первой компанией в США, получившей разрешение на строительство и создавшей 3D-печатный дом. Дом в Остине стал доказательством концепции, которая объединила команду, инвесторов и клиентов, чтобы двигаться вперед в будущее. Таким образом, их миссия состоит в том, чтобы сделать достойное и доступное жилье доступным для всех.

6. Винсун

Эта китайская компания попала в заголовки газет в 2014 году, когда представила свои первые 3D-печатные дома. Для строительства этих домов они используют машину, основанную на технологии FDM, которая слой за слоем укладывает смесь цемента, песка и волокон, что придает достаточное сопротивление стенам, которые они строят на своей фабрике.Объем печати их машины составляет 32 м в длину, 10 м в ширину и 6,6 м в высоту. Помимо своего первого проекта в Шанхае, в 2016 году они разработали первые 3D-печатные офисы в Дубае и начали сотрудничать с Илоном Маском в разработке туннелей Hyperloop, которые, как они надеются, станут самым быстрым транспортом в мире. Последним и самым недавним проектом компании стало строительство объектов для остановки вспышки коронавируса в Сяньнине.

7. Конструкции 3D

Construction 3D — поставщик 3D-принтеров для строительной отрасли.Это французский проект, инициированный компанией Machines-3D и бельгийским архитектором Гаэлем Колларо. Предложение этого проекта состоит в том, чтобы строить настраиваемые дома из материалов, пригодных для повторного использования, или из материалов, полученных из мест, где построены дома. Для своей разработки они используют своего рода «бетонный кран» на основе технологий FDM. Их машина позволяет печатать слои материала всего за несколько часов, а также позволяет создавать геометрические формы, невообразимые до появления этих технологий.

8. ХОБОД

Датская компания COBOD начала свою деятельность в 2017 году со строительства первого 3D-печатного здания в Копенгагене. Первый 3D-принтер компании назывался BOD (Building On Demand) и с ним они начали работать по всей Европе, что позволило изучить и улучшить характеристики своей машины. Таким образом, позже они разработали второе поколение 3D-принтера BOD2. Рост компании продолжается, и сегодня BOD2 распространяется по всему миру — например, компания продала один из своих 3D-принтеров в Саудовскую Аравию.В настоящее время технология COBOD позволяет печатать трехэтажные здания площадью более 300 м2 каждое.

9. Создание контура

Contour Crafting разработала конкретный процесс 3D-печати, созданный Бехрохом Хошневисом из Университета Южной Каролины. Он разработал машину, установленную на рельсах по полу здания, которая служит порталом и направляет роботизированную руку. Он скользит вперед и назад, выдавливая бетон, который затем выравнивается поддонами, прикрепленными к соплу.Behrok является одним из первых, кто разработал метод 3D-печати, который может работать с бетоном, открывая двери для новых возможностей. С помощью этой технологии Contour Crafting может значительно снизить стоимость коммерческого строительства, а также исключить отходы материалов в процессе производства. Проекты Contour Crafting включают, например, 3D-печать дома площадью 610 квадратных метров менее чем за 24 часа.

10. Сайб Строительство

CyBe Construction — голландская компания, выпустившая два бетонных 3D-принтера: Cybe RC 3Dp и Cybe R 3Dp.Также был разработан запатентованный материал на основе бетонной смеси. Обе машины с 6 осями могли печатать со скоростью 200 мм/сек, что позволяло быстро изготавливать бетонные конструкции. Среди последних работ компании мы находим так называемый «Meet House», большой проект, в котором CyBe Construction выступила технологическим партнером по строительству 3D-дома в парке SRTI. Технология Cybe считается одним из самых инновационных и надежных способов построить интегрированный жилой блок с использованием недорогого цифрового оборудования.

11. XtreeE

XTreeE — французская компания, созданная в 2015 году и использующая 3D-печать для создания сложных бетонных конструкций. Он работает с роботами марки ABB и разрабатывает собственное программное обеспечение. Кроме того, он стремится создать больше мобильных машин, чтобы преодолеть определенные производственные ограничения. Стартап объясняет, что его машина основана на технологии, близкой к технологии осаждения расплавленного материала. Недавно он приступил к проекту Viliaprint, который заключается в создании 5 3D-печатных домов в Реймсе путем изготовления бетонных стен.Благодаря технологиям 3D-печати XtreeE стало возможным спроектировать полые стены, чтобы можно было интегрировать трубы и изоляционный материал.

12. SQ4D

Американская компания SQ4D специализируется на проектировании и строительстве инсталляций, созданных с помощью 3D-печати. Машины XXL оснащены манипулятором, расположенным на портале, который окружает область печати, и дополнительно изготавливает конструкцию с помощью процесса экструзии бетона. Среди его самых последних проектов мы можем выделить январь прошлого года.SQ4D использовала 3D-принтеры S-Squared для строительства нового здания площадью 580 квадратных метров с общим временем печати 48 часов в течение 8 дней. Основная цель компании — сделать с помощью своих аддитивных технологий более доступное жилье для людей.

Что вы думаете об этих производителях 3D-печатных домов? Дайте нам знать в комментариях ниже или на наших страницах в Facebook и Twitter! Подпишитесь на нашу бесплатную еженедельную рассылку, чтобы получать все последние новости в области 3D-печати прямо в свой почтовый ящик!

Корпорация по изготовлению контуров | Строительная 3D-печать

Более двух десятилетий назад Contour Crafting® положила начало эре строительной 3D-печати.Contour Crafting Corporation стремится продвигать свои технологии, чтобы произвести революцию в области строительства, инфраструктуры и космического строительства.

Contour Crafting®

На этой временной шкале показана история области строительной 3D-печати. ​​Произведено ELstudio, Амстердам. здания. Другой областью применения является строительство инфраструктуры, которая может включать в себя фундаменты, плиты, мосты, пилоны и т.

д.И, наконец, внеземное строительство, то есть строительство на Луне и Марсе для исследования планет, эксплуатации, заселения и колонизации, является еще одной важной областью использования технологий CC Corp, в которой технологии компании преуспели, получив высокое признание различных космических программ в разных странах. .

Contour Crafting Corporation (CC Corp) — компания на ранней стадии развития, задача которой — коммерциализация прорывных строительных технологий, начиная с Contour Crafting® (CC), флагманской технологии CC Corp.CC Corp была основана доктором Бехрохом Хошневисом (www.bkhoshnevis.com), который является президентом и главным исполнительным директором CC Corp и заслуженным профессором инженерии Луизы Л. Данн в Университете Южной Калифорнии. Доктор Хошневис известен во всем мире как новатор в области 3D-печати в строительном масштабе, который на сегодняшний день получил более 100 американских и международных патентов в этой области. В 2014 году Contour Crafting® был выбран для получения Гран-при НАСА среди более чем 1000 конкурирующих технологий по всему миру, а ранее он был назван одним из «25 лучших изобретений года» Национальным залом славы изобретателей и программой Modern Marvels канала History Channel. Другая крупномасштабная технология 3D-печати CC Corp под названием Selective Separation Shaping получила Гран-при еще одного международного конкурса НАСА в 2016 году. технологии. Многочисленные патенты доктора Хошневиса были переданы CC Corp по лицензии Университетом Южной Калифорнии, и CC Corp независимо обрабатывает значительное количество дополнительных патентных заявок.

Технологии CC Corp используют специально разработанные роботизированные системы для быстрого строительства зданий с использованием данных 3D-проектов САПР. Несмотря на то, что для этих технологий существует множество приложений, CC Corp первоначально сосредоточила свои усилия на преобразовании и революционных изменениях в строительстве зданий.

​

Бизнес-план компании заключается в том, чтобы первоначально использовать технологию CC для поддержки строительства недорогих и аварийных жилищных проектов в различных регионах мира, в том числе в развивающихся странах.Этот план вскоре будет расширен для строительства более крупных жилых и коммерческих зданий среднего размера. Бизнес-стратегия компании включает в себя соглашения о развертывании технологий с избранным числом стратегических партнеров. Эти партнерства также могут быть в форме совместных предприятий. CC Corp разработала многоэтапный бизнес-план для проектирования и разработки коммерческих и продаваемых автоматизированных строительных машин.

Архитекторы: проблема с 3D-печатными зданиями

Национальная лаборатория Ок-Ридж, в том же месте, где была разработана атомная бомба, недавно изготовила маленькую белую конструкцию с прикрепленным к ней транспортным средством, которое, по ее словам, демонстрирует будущее строительства.И конструкция, и транспортное средство напечатаны на 3D-принтере с помощью увеличенных версий тех же настольных машин, которые стали популярны среди «производителей» по всему миру. Строительные принтеры работают так же, как и их меньшие собратья, нанося тонкие слои материала поверх предыдущих слоев, пока форма не будет готова.

AMIE, Ок-Ридж, Теннесси; фото предоставлено SOM

Идея о том, что здания можно печатать одним нажатием кнопки, взбудоражила всех, от причудливых изобретателей, строящих деревню в Италии, до генерального директора Alphabet, одной из крупнейших компаний в мире. Дизайнеры создали множество привлекательных печатных структур, используя гибкость техники для создания экзотических форм из пластика, бетона, металла или даже соли. Картинки выглядят красиво, а 3D-печать, естественно, имеет футуристическую ауру из «Джетсонов» или «Звездного пути». Евангелисты утверждают, что это ответ на мировой жилищный и экологический кризисы, поскольку типографии будут создавать дешевое жилье практически без отходов.

Проблема вот в чем: никому не удалось успешно совершить скачок от печати модного художественного павильона к печати функционального здания, и до сих пор не ясно, собирается ли технология спасти мир или станет еще одной декоративной сноской в ​​истории архитектуры. .

Saltygloo от Emerging Objects, Беркли, Калифорния; фото предоставлено Emerging Objects

3D-печать существует с 1980-х годов. Технологи разработали процесс, более официально известный как аддитивное производство, в качестве альтернативы другим методам промышленного производства, таким как экструзия и литье, и он оказался эффективным и действенным способом изготовления особенно сложных механических деталей, таких как ветряные турбины.

Но обычные здания не изготавливаются путем экструзии, литья или какого-либо другого производственного процесса; они представляют собой совокупность десятков различных технологий, от монолитного бетона до точечной сварки стальных профилей и многослойного стекла.Как один процесс может заменить десятки других, которые мы сейчас используем? Да, это часть обещания 3D-печати — она достаточно универсальна, чтобы выполнять работу нескольких машин — но современные напечатанные здания либо минимально функциональны, либо великолепны, павильоны или дома, которые в основном представляют собой глупые печатные коробки с традиционными безделушками. пристегнут.

Обещание печатных зданий еще не реализовано, но если оно произойдет, оно, вероятно, будет исходить из одного из этих трех источников:

Вилла WinSun, Китай; фото предоставлено 3DPrint.ком

WinSun

По какой-то причине единственные печатные здания, которые выглядят отдаленно пригодными для жизни, были построены китайскими компаниями. Но только потому, что они выглядят обитаемыми, не означает, что они таковыми являются. В этих домах никто не живет, и когда вы подходите достаточно близко, они действительно не похожи на то место, в котором вы хотели бы жить, если только вы не любите шик жуткой пещеры. WinSun утверждает, что печатает по 10 домов в день и имеет контракты с Саудовской Аравией и Египтом на строительство тысяч таких зданий.

Однако причин для скептицизма немало: WinSun отказывается позволять наблюдателям видеть свое печатающее устройство, и ни одно из зданий, похоже, не занято. Также неясно, сколько напечатано на 3D-принтере; фотографии показывают печатные стены, но не более того. Если его утверждения верны, методы WinSun могли бы заменить строительство на основе шлакоблоков, распространенное во всем мире, но без большей прозрачности трудно рассматривать их как нечто большее, чем рекламный ход.

Office of the Future by Gensler, Дубай, Объединенные Арабские Эмираты; фото предоставлено Inhabitat

Дубай

Дубай хочет стать мировым центром 3D-печати. Почему непонятно; возможно, потому что это все о будущем! Или что-то в этом роде… У Объединенных Арабских Эмиратов есть история грандиозных, футуристических, неудачных архитектурных экспериментов (см. Масдар), но у них также есть много денег и политической воли, которые можно потратить на развитие жизнеспособной промышленной ниши в постнефтяном мире. Итак, кто знает? Возможно, к 2030 году они напечатают 25 процентов своих зданий, как они утверждают. Случались и более странные вещи — например, сонный захолустный порт в пустыне внезапно превращается в одну из самых богатых стран мира — и Дубай нанял Gensler и WinSun, китайского мирового лидера в области 3D-печати.

Вместе они построили первое в мире печатное офисное здание, и оно выглядит довольно мило. Может быть, эта штука сработает. Но в стране небоскребов трудно понять, как технология, производящая капсулы скромных размеров, сможет удовлетворить спрос. Даже если капсулы каким-то образом сложены вместе, они, вероятно, столкнутся с теми же проблемами, с которыми столкнулись традиционные модульные высотные здания. Опять же, есть много ажиотажа, который ничем не подкреплен, кроме нескольких модельных структур.

Lunar Habitation от Foster + Partners; изображение предоставлено Foster + Partners

НАСА и ЕКА

НАСА и Европейское космическое агентство имеют одни из самых амбициозных планов: печать на Луне! И Марс! НАСА в настоящее время находится во втором раунде архитектурного конкурса на проектирование марсианской колонии, построенного на основе первого раунда, где победитель предложил купол, напечатанный из марсианского льда. ЕКА также делает ставку на печать своей лунной колонии, работая с Foster + Partners над проектированием структуры, которую можно было бы построить из реголита или лунного камня.

Преимущества здесь очевидны: вместо того, чтобы транспортировать строительные материалы с Земли, печатные здания могут использовать местные материалы в качестве основы. Все, что нужно будет транспортировать, — это печатающее устройство, которое значительно сэкономит, если учесть, насколько головной болью является перемещение вещей между планетами. НАСА уже начало печатать в космосе, изготовив небольшой гаечный ключ с принтером на Международной космической станции, которую доставляет ракета SpaceX, но, учитывая, что их более масштабные планы строятся вокруг буквального полета на Луну, трудно сказать, куда они пойдут.

Печать может открыть новые и непредвиденные решения, но также может быть просто еще одним производственным процессом, который в некоторых отношениях невероятно эффективен, но не обязательно «революционен». Экструзия термопластов может быть хорошим аналогом здесь: невероятно полезно производить предметы первой необходимости, такие как трубы из ПВХ и стальные двутавровые балки, но вы никогда не услышите, чтобы люди были в восторге от создания «экструзионного здания». Это должно звучать так же глупо, как восторгаться идеей печатного здания.Аддитивное производство — отличный инструмент, но сам по себе он не изменит архитектуру.

Как 3D-принтеры помогают бездомным и космонавтам

Самый большой в мире район, напечатанный на 3D-принтере

Сегодня несколько компаний являются пионерами в области 3D-строительства. И хотя один из них (стартап ICON, специализирующийся на строительных технологиях в Остине, штат Техас) доминирует в группе, все они приносят что-то полезное. Более того, футуристическая технология используется в проектах здесь, на Земле, а в конечном итоге и в космосе — от строительства домов для одной семьи для бездомных до разработки строительных систем, которые создадут инфраструктуру и среду обитания на Луне и Марсе.

В 3D-принтере

ICON под названием Vulcan используется цементоподобная смесь под названием Lavacrete, разработанная для того, чтобы выдерживать экстремальные погодные условия. Изготовленный на заказ материал на основе портландцемента компании также устойчив к плесени. В 2019 году ICON построила несколько домов в Austin’s Community First! Деревня для бывших бездомных, использующих этот Lavacrete. В регионе прошли сильные штормы, и дома остались невредимыми.

Вслед за этим проектом появились жилые дома на Восточной 17-й улице, что привело к тому, что ICON получила крупный сбор в размере 207 миллионов долларов в рамках серии B для строительства крупнейшего в мире сообщества домов, напечатанных на 3D-принтере.Компания сотрудничает с застройщиком Леннаром в амбициозном новом проекте, расположенном в Техасе и состоящем из 100 семейных домов.

Проект является примером того, как 3D-печать может создавать доступные дома для удовлетворения растущего спроса. Эта технология позволяет создавать энергоэффективные и устойчивые дома быстрее, чем традиционные методы строительства, при этом сокращая количество отходов и предоставляя больше свободы при проектировании. Кроме того, он удерживает проекты в соответствии с бюджетом и графиком.

Эрик Федер, президент LENX, сказал:

Нехватка рабочей силы и материалов — два основных фактора, которые мешают многим американским семьям мечтать о собственном доме.Леннар всегда расширял границы технологических инноваций, чтобы сделать качественные дома доступными, а 3D-печать — очень обнадеживающий подход. Мы рады сотрудничать с ICON для разработки решений возникающих проблем в ближайшие годы.

Кроме того, строительная система ICON делает дома более долговечными, чем традиционные строительные материалы, такие как дома из бетонных блоков. Он может экструдировать конструкции площадью до 3000 квадратных футов, построенные в соответствии со стандартом структурных норм Международного строительного кодекса.

Соучредитель и генеральный директор

ICON Джейсон Баллард сказал:

ICON существует как ответ на глобальный жилищный кризис и для того, чтобы поставить наши технологии на службу миру. 3D-печать в строительных масштабах не только позволяет создавать более качественные дома быстрее и дешевле, но парки принтеров могут изменить к лучшему то, как строятся целые сообщества. Соединенные Штаты сталкиваются с дефицитом примерно 5 миллионов новых домов, поэтому существует острая необходимость в быстром увеличении предложения без ущерба для качества, красоты или устойчивости.Именно в этом сила нашей технологии. Партнерство с Lennar, элитным застройщиком высшего уровня, приверженным инновациям, является честью и важной вехой для ICON. Мы верим, что это станет переломным моментом в истории развития сообщества и будущего, прорывающегося в настоящее.

(Фото: ICON)

В процессе строительства домов в новом районе будет задействована модель Vulcan от ICON, которая будет выдавливать Lavacrete слоями, создавая базовую структуру каждого дома.Затем приходят люди-строители, чтобы закончить их, добавляя окна, двери, крыши и внутреннюю мебель. Кроме того, дома будут оснащены солнечными панелями на крышах, чтобы уменьшить потребление электроэнергии.

Иконка разработана:

Разработанные как разнообразные современные жилые помещения, дома воплощают в себе различные характерные пространственные концепции. Подход к дизайну модернизирует эстетику загородного дома, а технология 3D-печати текстурирует и обеспечивает определенные точки соприкосновения для каждого пространства.Свобода форм, обеспечиваемая этой строительной технологией, в том числе извилистые изгибы стен, в сочетании с традиционными строительными материалами позволяют создавать дома, уникальные как с эстетической, так и с физической точки зрения.

Проект будет разработан известной архитектурной фирмой BIG-Bjarke Ingels Group и будет запущен в 2022 году.

Мартин Воелкле, партнер BIG-Bjarke Ingels Group, сказал:

Аддитивное производство может произвести революцию в искусственных средах, поскольку оно широко внедряется в отрасли.Мы можем увидеть, как эта новая технология будет распространена на максимально широкую аудиторию благодаря партнерству с ICON и Lennar. Архитектура, напечатанная на 3D-принтере, и фотоэлектрические крыши — это инновации, которые являются важным шагом на пути к сокращению отходов в процессе строительства, а также к тому, чтобы сделать наши дома более устойчивыми, устойчивыми и энергонезависимыми.

Космические миссии

BIG и ICON также совместно работают над проектом НАСА по созданию напечатанной на 3D-принтере структуры под названием Mars Dune Alpha, предназначенной для имитации жизни на Марсе.«Среда обитания» площадью 158 квадратных метров строится в Космическом центре Джонсона в Техасе. Они считают, что технология 3D-печати подходит для создания внеземных сред обитания, поскольку она требует минимального количества строительных материалов и рабочей силы.

(Фото: ICON)

Четыре человека будут занимать Mars Dune Alpha одновременно. Они будут оставаться в здании в течение длительного времени, чтобы помочь космическому агентству понять психические и физические проблемы, которые могут повлиять на экипаж в длительной космической миссии. Дизайн состоит из четырех частных помещений с одной стороны, рабочих станций, таких как медицинские и пищевые лаборатории, с другой, и общих жилых помещений в центре.

Основатель BIG Бьярке Ингельс сказал:

Вместе с НАСА и ICON мы изучаем, что повлечет за собой человеческий дом на другой планете из человеческого опыта. Данные, полученные в результате этого исследования среды обитания, напрямую лягут в основу стандартов НАСА для длительных исследовательских миссий и, как таковые, потенциально заложат основу для нового марсианского жаргона. Mars Dune Alpha сделает нас на один шаг ближе к тому, чтобы стать многопланетным видом.

Высота потолков будет варьироваться, чтобы обеспечить визуальную уникальность комнат и избежать пространственной монотонности, которая может вызвать утомление членов экипажа.Кроме того, в каждой комнате будут настраиваемые параметры температуры, освещения и звука. Кроме того, часть мебели будет передвижной, что позволит жителям реорганизовать и персонализировать интерьер.

Соучредитель ICON Джейсон Баллард добавил:

Это смоделированная среда обитания с высочайшей точностью, когда-либо созданная людьми. Mars Dune Alpha предназначен для конкретной цели — подготовить людей к жизни на другой планете. Мы хотели разработать максимально точный аналог, чтобы помочь человечеству осуществить мечту о расширении до звезд.3D-печать среды обитания еще раз продемонстрировала нам, что 3D-печать в строительных масштабах является неотъемлемой частью набора инструментов человечества на Земле и для того, чтобы отправиться на Луну, Луну и Марс, чтобы остаться.

(Фото: ICON)

ICON также сотрудничает с BIG, НАСА и фирмой SEArch+ (архитектура космических исследований) над проектом «Олимп», миссией ближе к дому, включающей разработку методов роботизированного строительства для Луны. Цель состоит в том, чтобы создать систему, которую люди могли бы использовать для создания 3D-печатной инфраструктуры на Луне с использованием материалов, найденных на ее поверхности, чтобы люди могли жить там в течение длительного времени.

Ингельс с энтузиазмом сказал:

С ICON мы открываем новые горизонты – как в материальном, так и в технологическом и экологическом плане. Чтобы объяснить силу архитектуры, «formgiving» — это датское слово, обозначающее дизайн, что буквально означает «придавать форму тому, что еще не обрело форму». Это становится принципиально ясным, когда мы отправляемся за пределы Земли и начинаем представлять себе, как мы будем строить и жить в совершенно новых мирах.

Команда Центра космических полетов им. Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, использует имитатор лунного грунта для исследования конструкции, которую можно распечатать на 3D-принтере.Этот проект отличается от других, которые предлагают металлические конструкции или надувные конструкции, потому что 3D-печать должна быть более управляемой и устойчивой, а также сокращать количество отходов. Кроме того, результаты исследования должны улучшить методы устойчивого строительства здесь, на Земле.

ПОИСК+ сказал:

Мы исследовали различные формы зданий, идеально подходящие для удержания атмосферного давления и оптимизированные для защиты от космического и солнечного излучения. Среда обитания будет спроектирована с присущей избыточностью, необходимой для внеземных зданий, а также с использованием новаторской роботизированной конструкции, которая использует только ресурсы на месте, не оставляя отходов.3D-печать с использованием местных материалов — это устойчивое и универсальное решение для строительства за пределами Земли, которое окажется жизненно важным для нашего будущего здесь, на Земле, и в космосе.

БОЛЬШОЙ партнер Martin Voelkle добавил:

Благодаря технологиям и параметрам эффективности, разработанным для строительства внеземных зданий, Project Olympus также поможет нам строить устойчиво на планете Земля, поскольку мы стремимся уменьшить углеродный след застроенной окружающей среды.

Соучредитель ICON Джейсон Баллард заключил:

Строительство первого дома человечества в другом мире станет самым амбициозным строительным проектом в истории человечества и поднимет науку, инженерию, технологии и архитектуру буквально на новые высоты.

Новая история в Мексике

Возвращая миссии Icon на Землю и в настоящее время, она работала с двумя другими организациями над первым в мире районом, напечатанным на 3D-принтере.В сотрудничестве участвуют фонд, строящий дома для людей из групп риска в Мексике, и некоммерческая организация, занимающаяся решением проблемы бездомности во всем мире и стремящаяся сделать достойное жилье нормой. Их первый совместный проект находится в Табаско, Мексика, где они строят 50 домов для нуждающихся семей с использованием технологии 3D-печати.

(Фото: ICON)

Каждый дом построен на фундаменте, усиленном, чтобы противостоять сейсмической активности. Они площадью 500 квадратных футов с плоской крышей, напоминающей традиционный юго-западный дизайн. Есть две спальни, гостиная, одна ванная комната и кухня.

Другие проекты жилищного строительства, напечатанные на 3D-принтере по всему миру, не принадлежащие ICON, включают прототип дома в форме купола с низким содержанием углерода, сделанный из глины итальянской фирмой Mario Cucinella Architects, и плавучий дом, напечатанный на 3D-принтере в Чешской Республике скульптором Михалом Трпаком. . Кроме того, строительная компания Mighty Buildings планирует построить район в Ранчо-Мираж, штат Калифорния, который будет состоять из 15 домов, изготовленных из готовых 3D-панелей.

Глиняные купола

Компания Mario Cucinella Architects в партнерстве с WASP (World’s Advanced Saving Project) разработала инновационный дом, напечатанный на 3D-принтере, вдохновленный гнездами гончарных ос. Дома, получившие название TECLA, в настоящее время строятся в Болонье, Италия. Проект дома TECLA представляет собой экспериментальный прототип, напечатанный на 3D-принтере из местного ландшафта, и потенциально может предложить устойчивый вариант для городского жилья. Круглая и пузырчатая форма TECLA, естественный землистый цвет и многослойная текстура придают дому сходство с нечеловеческими средами обитания и доисторическими жилищами.

(Источник: WASP)(Источник: WASP)(Источник: WASP)

Жилищный план TECLA учитывает необходимость строительства устойчивого жилья для быстро растущего населения мира и воздействие на окружающую среду, связанное со строительной промышленностью. Ежегодно рождается около 80 миллионов человек, в результате чего города изо всех сил пытаются найти адекватные жилищные решения, которые были бы одновременно устойчивыми и доступными.

В качестве решения для преодоления масштабного жилищного кризиса архитектор Марио Кучинелла и WASP разработали TECLA.Дома напечатаны на 3D-принтере с использованием местной глины, которая является биоразлагаемой и пригодной для вторичной переработки. Натуральное вещество также недорогое и позволяет безотходный процесс строительства. Это вещество выдавливается через трубу на модульный 3D-принтер Crane WASP, предназначенный для типографий, который может печатать объекты диаметром до двадцати одного фута и высотой до девяти футов.

WASP сказал Dezeen:

Gaia является результатом ограниченного и оптимизированного использования сельскохозяйственных ресурсов, которые были преобразованы в сложное здание с минимальным воздействием на окружающую среду с помощью технологий.Если за зданием не ухаживать, оно снова превратится в землю.

Плавучий дом

Первый напечатанный на 3D-принтере дом в Чехии под названием Protozoan построили всего за 48 часов, а на сушку ушло несколько недель. Здание имеет изогнутый корпус с плавными стенами и большими круглыми окнами. Он вдохновлен природой и органическими формами, особенно простейшими.

(Фото: Михал Трпак)

Чешский скульптор Михал Трпак задумал Protozoan как дом для людей, путешествующих на природе или в сельской местности. Он включает в себя спальню, гостиную с кухней, ванную комнату и большой круглый световой люк; но наиболее отличительной чертой всех является то, что он плавает на воде.

Проект «Првок» демонстрирует, как люди могут использовать технологии 3D-печати для создания более экологичного жилья. Трпак объединил усилия с группой архитекторов для разработки прототипа площадью 43 квадратных метра в чешском городе Ческе-Будеёвице.

Дом включает в себя самодостаточные и экологически чистые элементы, такие как зеленая крыша, рециркуляционная душевая система, хозяйственные, питьевые и канализационные резервуары.Внешняя печатная оболочка дома якобы в три раза прочнее традиционного бетона и имеет ожидаемый срок службы не менее 100 лет. По истечении этого срока строительный материал можно измельчить и перепечатать на месте.

Плавучий дом, напечатанный на 3D-принтере, можно построить в семь раз быстрее, чем построить обычный кирпичный дом, снизив затраты на 50%, а также сократив выбросы углерода и строительные отходы. Всемирный совет по экологическому строительству утверждает, что на строительство и строительную промышленность приходится 39% мировых выбросов углерода.

Могучие Здания

Mighty Buildings сотрудничает с разработчиком Palari Group в планах по строительству комплекса домов с использованием сборных панелей, напечатанных на 3D-принтере, в Калифорнии. Дома, которые должны быть завершены к весне 2022 года, станут первым в мире сообществом 3D-печатных домов с нулевыми выбросами.

(Фото: Mighty Buildings)

Энергетические потребности каждого дома будут обеспечиваться солнечными панелями с дополнительными батареями Tesla Powerwall для резервного хранения энергии.Другие дополнительные функции включают оздоровительную технологию искусственного интеллекта под названием DARWIN (фильтрует воздух и воду и программирует схемы освещения для стимулирования циркадного ритма) и зарядные станции для электромобилей. Каждая собственность будет иметь площадь 10 000 квадратных футов (929 квадратных метров), включая бассейн и сады.

Здание с 3D-принтерами может быть перспективным для доступного жилья

Совместный проект по восстановлению дома в исторической Коконат-Гроув с использованием 3D-принтера для бетона закладывает основу для изучения новых строительных технологий Школой архитектуры и может служить прототипом для решения жилищный кризис.

Команда Школы архитектуры Университета Майами продвигает совместный проект с 3D-строительной фирмой Printed Farms, который предоставит инновационное жилое пространство для семьи Майами, предлагая возможность улучшить эти новые технологии, которые обещают будущее жилья. .

«В строительной отрасли есть много возможностей для совершенствования — сегодня она в основном такая же, как и 100 лет назад», — говорит Армандо Монтеро, доцент кафедры профессиональной практики, курирующий проектную группу. «Мы изучаем использование строительных технологий в нашей учебной программе, и этот исследовательский проект — отличная возможность для университета и для нас изучить технологию, которая может серьезно повлиять на доступное жилье».

Монтеро отметил, что в состав консультативного совета, наблюдающего за развитием, входят представители ведущих строительных компаний Южной Флориды и даже некоторые глобальные представители.

Один из этих членов, У. Роберт «Боб» Миллер, который получил степень бакалавра наук в области архитектурного проектирования в университете в 1977 году, сыграл важную роль в привлечении школьной команды к реконструкции дома, расположенного в одном из заповедников района Коконат-Гроув. Районы.

Миллер, который является председателем Консультативного совета по управлению строительством в Школе архитектуры, является директором национального совета некоммерческой организации «Вместе восстанавливаем» и в течение многих лет сотрудничает с местной некоммерческой организацией «Восстановим вместе Майами-Дейд». предоставляет бесплатные услуги по реабилитации малообеспеченным, пожилым и инвалидам домовладельцам. «Вместе восстанавливаем» определили дом в Коконат-Гроув, сильно поврежденный много лет назад, для реконструкции и договорились с городскими властями Майами о привлечении строителя.

Миллер обратился к городу Майами и предложил использовать новые технологии 3D-печати для реконструкции вместо традиционного строительства, признал Монтеро.

«Это открывает дверь для использования этой технологии и для того, чтобы спроектировать и построить дом», — сказал он.

Макс Ярош, директор по производству и ассистент лектора, возглавляет небольшую команду, занятую совместным проектом Coconut Grove. В то время как школа наиболее тесно сотрудничает с Printed Farms, которая рекламирует «самые быстрые и гибкие 3D-принтеры по бетону в мире», Ярош сказал, что сотрудничество с другими фирмами также развивается.

На прошлой неделе команда поделилась первоначальными проектами и, основываясь на отзывах, в настоящее время пересматривает планы, чтобы удовлетворить клиента и соответствовать колориту исторического багамского района, где расположен дом. По словам Яроша, процесс документации должен быть завершен, а процесс получения разрешений запущен в этом семестре.

Новые технологии создают определенные трудности для получения разрешений, но участие и поддержка Университета должны облегчить этот процесс, сказал он. 3D-печать бетона, которая занимает всего около 10 дней, должна начаться в апреле или мае.

Монтеро объяснил, что первая связь с Printed Farms была установлена ​​несколько лет назад. Студенты-архитекторы отправились в Веллингтон, штат Флорида (центральный округ Палм-Бич), чтобы посмотреть на трехмерный сарай, который строила фирма.

«Студенты были очарованы — это замечательная технология с большими перспективами в строительной отрасли, — сказал Монтеро. «Мы решили изучить это подробнее, чтобы начать сотрудничество и каким-то образом выделить нашу программу».

Реконструкция дома в Коконат-Гроув и текущая экономическая ситуация предоставили такую ​​возможность.

Монтеро сослался на нехватку рабочей силы и рост цен на пиломатериалы и другие строительные материалы.

«С нехваткой рабочей силы и ростом затрат лучше не становится. Преимущество 3D в том, что мы не тратим материалы впустую — у вас нет выброшенного хлама», — сказал он. «А 3D-принтер не устает после 10 часов работы, поэтому производительность выше».

Несколько лет назад школа участвовала в миссии на Гаити, чтобы попытаться помочь жителям перестроиться после землетрясения, сообщил Монтеро.Использование ресурсов, имеющихся в природной среде, было прагматичным и необходимым. Часть проблемы в то время заключалась в том, чтобы найти что-то, из чего они могли бы построить — почву, камни, что может быть полезно? Новые технологии лучше подходят для решения этой задачи.

С тех пор технология улучшилась, но существует ряд проблем и сложностей, которые необходимо изучить, прежде чем она сможет стать по-настоящему конкурентоспособной.

«Это одна из причин, по которой мы вскочили, чтобы мы могли помочь решить эти проблемы», — сказал Монтеро.«Мы можем начать экспериментировать. У нас есть лаборатория, и студенты уже печатают в меньшем масштабе, печатая архитектурные модели в миниатюре», — добавил он.

«Это почти то же самое, только вопрос масштаба и материалов», — продолжил он. «Эта технология имеет кривую развития; и хотя это не самый осуществимый прямо сейчас, он показывает многообещающие решения для удовлетворения потребностей отрасли».

Монтеро, проработавший в отрасли 40 лет, сказал, что низкая производительность и растрата ресурсов — две его главные проблемы.Это увеличивает стоимость строительства, что препятствует реализации проектов более доступного жилья. В этой кризисной области он указал на ряд преимуществ и «скрытый плюс», которые 3D-структуры предлагают по сравнению с традиционным строительством.

«В дополнение к проблемам устойчивости — рабочей силы и материалов — устойчивость намного выше к ветровым нагрузкам, а также отсутствие насекомых и пожаробезопасность из-за природы материала», — пояснил он, добавив, что даже страхование жилья будет ниже, потому что дом будет оценен как более безопасный и с меньшим риском. «Все это влияет на семью с ограниченным бюджетом».

Ярош добавил, что конструкция 3D-принтера устраняет клеймо, часто связанное с доступным жильем, что оно, как правило, выглядит не так красиво, и при этом сохраняет конкурентоспособную стоимость.

«Бетонный 3D-принтер позволяет создавать более сложные геометрические формы. Мы можем изменить стену с прямой на изогнутую по-разному, чтобы подчеркнуть различные условия местности и двигаться вокруг деревьев», — сказал он. «Нам не нужно отливать формы и бетон.

Сокращение сроков строительства также способствует снижению стоимости.

«С точки зрения строительства время — деньги», — заметил Монтеро. «Если мы устраним некоторые недостатки на экспериментальной стадии использования этой технологии, вы сможете напечатать дом, вероятно, за пару дней, в зависимости от того, какой процент может быть напечатан и сколько времени будет обработано вручную», — сказал он.

«Мы считаем, что скоро он станет очень конкурентоспособным по цене», — добавил Монтеро. «Это формулы, которые еще предстоит разработать, и этот проект дает нам возможность сделать именно это.

---

Новый экспедиционный 3D-принтер для бетона армии США может работать где угодно, строить что угодно

Программа инженерного корпуса армии США по автоматизированному строительству экспедиционных сооружений (ACES) меняет правила игры для строительства в отдаленных районах. В рамках проекта будут поставляться прочные 3D-принтеры для бетона, которые можно брать с собой куда угодно и печатать (почти) что угодно. Проект стартовал несколько лет назад, когда бетонные принтеры были еще в зачаточном состоянии, но уже тогда было очевидно, что коммерческие продукты не будут соответствовать потребностям армии.

«Нашим приоритетом было развитие возможностей использования технологии 3D-печати для использования в экспедиционных условиях, специально подходящих для военных целей», — сказала мне Меган Крейгер, руководитель программы аддитивного строительства в Центре исследований и разработок сухопутных войск. «Это означает, что он должен быть доставлен в контейнере, он должен использовать местные материалы, он должен работать в грязной среде, и он должен быть в состоянии выдерживать удары, оставаясь при этом надежным».

Сложные очертания этой стены барака, сложное и трудоемкое изготовление традиционными методами … [+] методы построения просты для 3D-печати ACES.

Армия США

Компания ACES произвела несколько принтеров, работающих с различными отраслевыми партнерами. Например, ACES Lite был создан в партнерстве с Caterpillar в рамках Соглашения о совместных исследованиях и разработках. Он упаковывается в стандартный 20-футовый транспортный контейнер и может быть установлен или демонтирован за 45 минут, имеет встроенные домкраты для быстрого выравнивания и может быть откалиброван за считанные секунды, что делает его более простым, чем другие устройства. В целом принтер напоминает козловой кран с бетононасосом, шлангом и роботизированной насадкой, которая укладывает точные слои.

«Это похоже на настольный 3D-принтер, в котором у вас есть непрерывная подача материала, но это бетон, а не рулон пластиковой нити», — говорит Крейгер.

морских пехотинца из 7-го батальона инженерной поддержки совместно с Инженерным корпусом армии США … [+] построили первый в своем роде бункер, напечатанный на 3D-принтере. Обратите внимание на портальное расположение 3D-принтера.

Командование систем морской пехоты

ACES Lite можно присоединить к любой бетономешалке, а не только к стандартной армейской. В то время как для строительных 3D-принтеров обычно требуется специальный раствор, ACES предназначен для работы с местными материалами. Это потребовало значительной работы с использованием бетона, содержащего заполнитель. Результаты впечатляют, и компания ACES продемонстрировала, как она может создавать казармы, мосты, бункеры, заграждения или другие сооружения практически одним нажатием кнопки.

Согласно веб-сайту ACES, 3D-печать позволяет изготовить образец конструкции за один день, а не за пять, с бригадой из трех человек, а не из восьми, и с меньшими затратами на логистику. Крейгер отмечает, что это не только сокращает трудозатраты, но, в частности, снижает потребность в тяжелом, изнурительном труде. Строительной бригаде будущего может понадобиться больше мозгов, чем мускулов.

Безусловно, потребуются мозги, чтобы в полной мере воспользоваться свободой проектирования, которую дает 3D-печать, которая ограничена только воображением.

«Подобно тому, что 3D-печать делает для производства, вы можете очень легко создавать сложные формы практически без дополнительных затрат», — говорит Крейгер.

Вместо того, чтобы ограничиваться стандартными формами, все можно настроить в соответствии с требованиями. Вы больше не ограничены одним набором блоков Lego. Если вам нужна встроенная изоляция, или бетон определенной толщины для защиты, или определенный размер или форма отверстия, система может это сделать. ACES может строить конструкции, которые были бы сложными при использовании обычных методов: например, демонстрационное здание казармы, напечатанное на 3D-принтере, имеет стены, изогнутые в основании для прочности и плоские вверху.

Ранее напечатав этот пешеходный мост на 3D-принтере, команда ACES теперь планирует создать … [+] первый в мире автомобильный мост, напечатанный на 3D-принтере.

Армия США Качество сборки

также заметно лучше, чем иногда встречающиеся отдаленные районы.

«В экспедиционных условиях здания проектируются в соответствии со стандартами США, однако зачастую они имеют более низкое качество из-за непредвиденных полевых условий, логистики строительства и качества материалов в отдаленных районах», — говорит Крейгер.

Однако с помощью 3D-печати все можно сделать на одном высоком уровне. Это должно означать, что здания будут доступны не только раньше, но и будут более удобными для жильцов и более долговечными.

И если раньше для строительства различных сооружений (шлагбаумов, мостов) требовался целый комплекс различного оборудования, то принтер ACES может все.

Новая технология — это не волшебство, и, как говорит Крайгер, строительство, напечатанное на 3D-принтере, по-прежнему остается строительством.Это не все. Печатное здание по-прежнему требует крыши и отделки, как и любая другая строительная работа. В районах с хорошей логистикой, где в изобилии оборудование, рабочая сила и материалы, подход ACES может иметь мало преимуществ. Но в экспедиционных условиях, где все эти вещи, скорее всего, будут в дефиците, ACES может иметь реальное значение.

ACES принесет некоторые конкретные военные преимущества: «ACES предоставит автоматизированный 3D-принтер для строительства переходов, препятствий и позиций для защиты сил с использованием местного бетона и других материалов со скоростью, с которой противник не может сравниться», — говорится в бюджетном документе.

Вероятно, эта технология быстро распространится за пределы армии. Любой, кто выполняет строительные работы в сложных условиях, от помощи при стихийных бедствиях до научных исследований, туризма и строительства инфраструктуры связи в отдаленных местах, скорее всего, увидит преимущества.

В настоящий момент кажется, что технология опережает применение. Крейгер отмечает, что в гражданском мире необходимы новые строительные нормы и правила, чтобы 3D-печатные конструкции можно было сертифицировать как безопасные для использования.А для военных это вопрос обращения людей к идее, что 3D-печать бетоном — это не экзотическая, неизвестная технология, а просто еще один инструмент, который можно использовать по мере необходимости. Запланирована серия демонстраций, в том числе первый в мире автомобильный мост, напечатанный на 3D-принтере, а первые принтеры ACES, скорее всего, будут развернуты в полевых условиях в 2022 году.

.