Дома выведут в 3D – Коммерсантъ FM – Коммерсантъ

Квартал из домов, напечатанных на 3D-принтере, появится в Техасе. Строительством займутся компании Lennar Group и ICON. Новый район возведут в городе Остин. Инженеры утверждают, что технология позволит удешевить процесс строительства и при этом возвести качественные здания. Для создания домов будет использован материал лавакрет — это особо прочная бетонная смесь, оптимизированная для облегчения 3D-печати. Застройщики уверяют, что материал позволит домам выдерживать сильные землетрясения и экстремальную погоду. Это особо актуально для Техаса, часто страдающего от торнадо и штормов.

Фото: ICON Technology, Inc.

Фото: ICON Technology, Inc.

Однако говорить о полной безопасности таких домов рано, считает соучредитель Ассоциации российских производителей в сфере аддитивных технологий Александр Перес. Кроме того, их стоимость гораздо выше аналогов, построенных по обычным технологиям.

«Очень мало времени прошло с тех пор, как такие дома начали строить для жизни. Если в процессе автоматического армирования с помощью дополнительных труборук будет участвовать специалист, это будет безопасно. Строить очень высокий дом с помощью 3D-печати боязно, надо начинать со зданий пониже. На текущий момент такое строительство экономически невыгодно, так как это не очень распространено и непопулярно.

Поскольку технология сейчас находится в зародыше, а методы строительства с помощью 3D-печати разнятся, у каждого свой подход. Тем не менее все равно требуется очень дорогостоящая оснастка.

Массовый рынок к этому не готов. Но если отработать методику на типовых одноэтажных домах, которые строятся в определенном месте, где будет располагаться вся оснастка и создаваться большое поселение, тогда это будет дешевле и быстрее.

Тем не менее к тому, чтобы возводить каждое здание в новом месте, мы пока что не готовы. Если посмотреть по рынку, то уже есть объявления о продаже домов, построенных с помощью 3D-печати, и они всегда значительно дороже»,— отмечает Перес.

Постройка жилья с помощью новой технологии обусловлена нехваткой жилья в США. По данным The Wall Street Journal, дефицит домов составляет 5 млн по сравнению с покупательским спросом. В России подобные проекты не востребованы из-за дороговизны технологии. Пока их можно рассматривать только как имиджевые, считает генеральный директор компании Penny Lane Realty Георгий Дзагуров:

«Мы оценили ситуацию и поняли, что в настоящий момент технологии не позволяют делать это дешево. Однако я уже знаю несколько проектов в ближайшем Подмосковье и на Черноморском побережье, где люди собирались, по крайней мере, частично что-то возвести с помощью печати на 3D-принтерах и полагают, что таким образом они словят хайп, притянут к себе журналистов.

Таким образом, это позволит им сэкономить не на строительных технологиях, а на маркетинге, поскольку внимание к проекту заведомо будет притянуто, ведь это первые случаи в России, что дома будут построены при помощи 3D-принтера. Однако пока что я не уверен, что такие методы позволяют достичь серьезной экономии, но убежден в том, что когда-то это случится.

Главная проблема — все-таки это экономика, как только она начнет развиваться, все будет безопасно и эффективно. Я думаю, что эта технология будет востребована в России, как только все проверят на практике и это станет популярно».

Ранее СМИ сообщали, что в Ярославской области на 3D-принтере напечатают целый поселок. В домах будут жить студенты учебного центра компании AMT — резидента фонда «Сколково».

Сергей Соболев

применение 3d печати в строительстве в России, видео обзор и работа по технологии принтеров

Стремительное развитие аддитивных технологий позволило успешно применить Зд принтер для строительства дома. Послойное наращивание объектов заметно ускоряет возведение зданий, снижает затраты средств и человеческих ресурсов. Наибольших успехов в этой области добились китайцы, американцы и голландцы. Однако достижения российских инженеров занимают здесь далеко не последнее место.

• Особенности технологии
• Преимущества в сравнении с кирпичным и блочным строительством
• Почему в России еще не все так строят
• Альтернативы для обычного строительства
• Виды принтеров для архитектурных работ
• Видео обзоры с реальной работой принтеров
• Причины не дающие заменить панельное строительство домов
• org/ListItem»> Явные недостатки любого принтера при масштабном внедрении в постройку домов

Особенности технологии

Строительство домов с помощью 3D принтера стало реальностью благодаря калифорнийскому профессору Бероху Хошневису – изобретателю технологии Contour Crafting. Главным элементом инновации стал установленный на подвижной платформе экструдер, обеспечивающий послойное наращивание создаваемого объекта. Экструзия контролируется компьютером и производится согласно предварительно созданной трехмерной модели.

Процесс не нуждается в длительной и трудоемкой подготовке. Площадка расчищается и выравнивается с помощью стандартной техники, после чего на ней располагается 3D-принтер. Быстротвердеющая строительная смесь под давлением подается на головку принтера, откуда из сопла равномерно распределяется по рабочей поверхности. Строительные принтеры 3D-Shape в качестве расходного материала используют порошок, который после наслоения связывается, образуя монолитную конструкцию.

В 3D строительстве применяются вращающиеся и дельта-принтеры. Разнообразие бетонных смесей обеспечивает печать элементов различной сложности и размеров. С их помощью создаются декорации, малые архитектурные формы, здания, мосты и пр.

Мелкозернистая строительная смесь, используемая в принтерах, отличается от обыкновенного бетона. У каждой компании, осваивающей 3д строительство, расходный материал изготавливается по собственной рецептуре, которая зависит от особенностей оборудования и специфики возводимого объекта. Отдельным ноу-хау являются пластификаторы, благодаря которой увеличивается подвижность цемента, снижается содержание воды и увеличивается прочность.

Преимущества в сравнении с кирпичным и блочным строительством

По сравнению с традиционным возведением зданий 3D строительство обладает следующими преимуществами:

• На постройку дома с отделкой и коммуникациями требуется средств не больше, чем на аналогичное по площади здание из бруса без внутренних работ. При этом с развитием 3Д-технологий прослеживается тенденция к уменьшению стоимости их применения.
• При возведении 3D-печатного объекта задействовано гораздо меньше людей, чем на традиционных стройплощадках. После подготовительных работ в управлении и обслуживании техники участвуют 1–3 человека. В человеко-часах разрыв между обычным и 3д-строительством достигает 50–80%.
• При подготовленном фундаменте возведение стен по 3D-технологии занимает несколько суток. Основное время затрачивается на установку крыши, отделку и проведение коммуникаций. На сдачу в эксплуатацию быстровозводимых каркасно-щитовых домов уходит не менее месяца.
• Строительный мусор и загромождение окружающей территории – проблема любой стройплощадки. При работе 3д принтера отходы сводятся к минимуму, а некоторые из них после переработки вновь пускаются в дело.
• Благодаря технологии сокращаются затраты на возведение объектов с уникальной архитектурой. При этом сложность создаваемых геометрических форм не отражается на скорости процесса.

Достоинства стройки по объемной технологии относительно стандартному процессу представлены в таблице №1.

Таб. №1

Плюсы 3D-технологии	Минусы традиционного строительства
Высокая скорость, независимо от сложности объекта	Длительность стройки зависит от используемых материалов и архитектурных нюансов
Минимальное количество персонала	Необходимость в значительном количестве специалистов различных профилей, подсобных рабочих и пр.
Чистота на стройплощадке, повторное использование отходов	Захламленность территории, необходимость в последующем вывозе строительного мусора
Низкая стоимость работ	Необходимость в большом количестве специальной техники и транспорта
Оперативный запуск техники на новом месте	Зависимость от климатических условий

Возведение домов с помощью 3D принтера более целесообразно из экономических соображений. При строительстве отпадает надобность в некоторых материалах и процессах, уменьшаются затраты на логистику и пр.

Почему в России еще не все так строят

Несмотря на совершенствование 3Д-строительства и достижения отечественных инженеров, в России они пока не получили должного признания. К главным недостаткам подобного способа относится дороговизна оборудования, а также ограниченность в площади возводимого объекта.

Наиболее известные примеры применения аддитивных технологий ограничиваются частными домами площадью 32 и 300 м², построенными в 2016–2017 годах компаниями Apis Cor и «Спецавиа».

Создаваемое оборудование не всегда соответствует реалиям стройки. Кроме этого, противники технологии утверждают, что с ее распространением люди многих специальностей останутся без работы.

Альтернативы для обычного строительства

Хотя 3Д моделирование пока не может на равных соперничать с традиционными способами строительства, в некоторых областях оно представляет достаточно вескую альтернативу. Инновационный метод способствует оперативному возведению низкобюджетных малогабаритных жилых построек, пользующихся спросом в зонах стихийных бедствий и чрезвычайных ситуаций.

Помимо возведения зданий, 3Д принтеры открывают возможность массового выпуска гаражей, павильонов, ангаров и других объектов, где главным нюансом является не утепление, а оригинальность архитектуры и оперативная готовность к эксплуатации.

Виды принтеров для архитектурных работ

Используемые в строительстве принтеры представлены следующими видами:

• Портальные (XYZ). Представлены рамой с подвижной головкой экструдера. Устройство подачи смеси перемещается по осям XYZ. Высокая точность экструзии обеспечивается шаговыми двигателями. Основное применение оборудование находит при печати отдельных частей зданий и возведении стен, при условии расположения портального принтера внутри строящегося здания. Если площадь объекта соответствует арке экструдера, он сразу печатается целиком.

• Дельтовидные. В отличие от портальных установок, головка дельта-принтера может совершать более сложные перемещения, что выражается в создании сложных геометрических фигур. Для фиксации и движения головки используются гибкие рычаги.

• Роботизированные. Представлены роботами в виде промышленных манипуляторов, которые снабжены экструдерами. Управляются с помощью компьютера. Располагаются в центре площадки, откуда рука-манипулятор доставляет смесь на требуемый участок.

• D-Shape. Относятся к отдельному классу строительного 3Д-оборудования. Вместо раствора здесь используется специальный порошок, который после укладки и уплотнения подвергается пропитке связывающим веществом, подаваемым тем же экструдером.

Большая часть строительных 3Д-принтеров не предназначена для работы под открытым небом. Такое оборудование используется в цехах для печати отдельных элементов, которые впоследствии отправляются на участок возведения здания. Исключение представляют мобильные системы, способные к работе в условиях стройки.

Видео обзоры с реальной работой принтеров

Среди используемых строительных 3Д принтеров наибольшую известность приобрело оборудование китайских, американских и голландских производителей. Особенности и возможности каждого из них можно узнать из соответствующих видео обзоров.

WinSun (КНР). Лидер среди 3Д принтеров. Габариты оборудования по длине, ширине и высоте соответствуют 150Х10Х6 метров. При печати может использовать строительные отходы, представленные стеклом, сталью, цементом. Дебютировал в 2014 году при возведении десяти жилых домов. По сравнению с традиционным строительством WinSun уменьшает трудозатраты на 80%, расход материалов на 60%, а возводимые объекты обходятся вдвое дешевле. Видео:

Apis Cor (США/Россия). Американская компания прославилась созданием робота-манипулятора, который одинаково хорошо зарекомендовал при внутренних и наружных работах. Оборудование отличается компактностью и мобильностью, а также автоматической системой стабилизации. На установку и запуск принтера уходит не более 30 минут. Эффективен при создании сложных архитектурных форм. Видео:

ProTo R 3Dp (Нидерланды). Детище голландской компании CyBe Additive Industries. Отлично справляется с созданием сложных геометрических форм. В качестве расходного материала использует оригинальный раствор CyBe MORTAR, отвердевающий за несколько минут и готовый к вторичной переработке. Выделяется высокой скоростью и экологичностью процесса. Видео:

Не менее интересные проекты представлены французским принтером Batiprint3D, американским DCP и словенским BetAbram.

Причины не дающие заменить панельное строительство домов

Несмотря на ускоренное развитие 3Д строительства, в ближайшее время панельные дома, как бюджетный вариант жилья, не утратят актуальности. Не слишком уступая по скорости возведения, панельное строительство независимо от погодных условий. Напечатанный дом требует установки перекрытий. Панельный сразу разделен на комнаты. Кроме этого, аддитивное оборудование по карману далеко не каждой строительной компании.

Явные недостатки любого принтера при масштабном внедрении в постройку домов

Недостатки строительных 3D обосновываются:

• высокой стоимостью;
• чувствительностью к условиям окружающей среды;
• отсутствием единых стандартов.

При возведении жилого дома с помощью 3Д моделирования, необходимо быть готовым к собственноручной прокладке коммуникаций, а также выравниванию и отделке стен.

Apis Cor 3D напечатает дом за 24 часа и создаст технологическую витрину — 3DPrint.com

Сверху новейший дом в российском городе Ступино напоминает символ, который часто используется на метеорологических картах для обозначения присутствия урагана. Это подходящая форма, так как дом строился с ураганной скоростью. Результат сотрудничества между Apis Cor и девелоперской компанией PIK, 3D-печатный дом площадью 38 квадратных метров, построенный на месте с использованием гигантского мобильного 3D-принтера Apis Cor, занял 24 часа.

Когда-то смехотворная идея, 3D-печатные дома в последнее время воспринимаются общественностью гораздо серьезнее, поскольку компании, занимающиеся 3D-печатью, и строительные компании продолжают доказывать, что это действительно можно сделать — и сделать хорошо. 3D-печатные дома и другие здания особенно активно появляются в Китае, а Дубай надеется превзойти всех остальных благодаря 3D-печати домов в ближайшее время. Однако подобный проект в России виден впервые, а изогнутый одноэтажный дом в Ступино демонстрирует все преимущества 3D-печати в одном стильном корпусе.

Самым очевидным преимуществом 3D-печатных зданий является скорость; независимо от того, насколько вы ветеран 3D-индустрии, вы не можете не испытывать благоговейный трепет перед полноразмерным домом, который строится за один день. Тогда есть свобода дизайна; Как говорит Апис Кор, единственными ограничениями на 3D-печатные проекты зданий являются законы физики, а закрученная форма дома в Ступино демонстрирует тот творческий потенциал, который теперь могут проявлять архитекторы.

Одной из проблем, с которой столкнулась строительная бригада, была температура, поскольку проект выполнялся в самое холодное время года. Бетонная смесь, используемая для печати здания, работает только при температуре 5ºC (41°F) или выше, но строители обошли эту проблему, установив вокруг строительной площадки защитный тент.

Что отличает технологию Apis Cor от технологий многих других строительных компаний, занимающихся 3D-печатью, так это ее способность печатать как внутренние, так и внешние конструкции, а не только фундамент. Принтер компании, похожий на кран, может легко перемещаться по территории здания, а экструдер вращается в двух плоскостях для повышения скорости и универсальности. Весь автоматизированный процесс печати требует минимального вмешательства человека, что означает очень малую вероятность человеческой ошибки, как указывает Apis Cor.

Хотя для самой печати, возможно, потребовалось немного человеческих рук, весь проект был выполнен большой командой партнеров, поддерживающих Apis Cor и PIK, в том числе:

• Samsung Electronics, которая поставила высокотехнологичное оборудование для интерьер дома. Еще больше подчеркивая способность 3D-печати печатать в любой форме, изогнутый телевизор Samsung был встроен прямо в стену, идеально повторяя изгиб самого дома. Samsung также поставила холодильник, плиту, посудомоечную машину, микроволновую печь и невероятно высокотехнологичную стиральную машину, которой можно управлять удаленно через смартфон.
• Корпорация ТехноНИКОЛЬ, производитель строительных материалов, предоставившая два вида утеплителя: жидкий полиуретановый состав для одной части дома и твердый материал для другой, которые полностью заполняют щели для предотвращения сквозняков
• BITEX Reibeputz, поставившая краску и декоративную штукатурку
• Фабрика Окон, разработавшая модные высокотехнологичные окна с двойным остеклением и встроенным климат-контролем

Крыша дома запроектирована идеально плоской, с покрытием из полимерных мембран ТехноНИКОЛЬ LOGICROOF, сваренных горячим воздухом на высоких скоростях. Сплошные пластины были применены для изоляции поверх полимерной поверхности, в результате чего вся крыша стала легче и тоньше, чем большинство крыш, но при этом обеспечила достаточную защиту — на самом деле более чем достаточную. Плоская конструкция крыши способна выдержать огромное количество снега, а ее стоимость примерно такая же, как у традиционных остроконечных крыш. 9По словам Апис Кор Общая стоимость строительства дома составила 10 134 доллара, что составляет около 275 долларов за квадратный метр. По словам Apis Cor, дом традиционной квадратной формы с менее изысканными материалами и техникой стоил бы около 223 долларов за квадратный метр.

Вы можете увидеть часть процесса строительства ниже:

Обсудить на форуме 3D Printed House на 3DPB. com.

[Все фото: Апис Кор]

 

Будьте в курсе всех последних новостей индустрии 3D-печати и получайте информацию и предложения от сторонних поставщиков.

Теги: 3D-печатное здание • 3D-печатные здания • 3D-печатная конструкция • 3D-печатный дом • Apis Cor • Apis Cor 3D-строительный принтер • BITEX Reibeputz • Фабрика Окон • ПИК • россия • samsung • Samsung Electronics Co Ltd. • Корпорация ТехноНИКОЛЬ

Включите JavaScript для просмотра комментариев с помощью Disqus.

Первый 3D печатный дом в России, построенный всего за 24 часа — CAANdesign

Поиск

28.02.2017

Местоположение: Россия
Год: 2016
Площадь: 409 фт²/ 38 м²
Фото: ©Apis Cor company
Описание:

распечатать здание с помощью мобильного 3D-принтера. Строительство велось на испытательном полигоне компании «Апис Кор» в городе Ступино, на территории Ступинского газобетонного завода. Печать несущих стен, перегородок и ограждающих конструкций была выполнена менее чем за сутки: чисто машинное время печати составило 24 часа. После завершения стеновых конструкций принтер был вывезен из здания краном-манипулятором.

Площадь типографии 38 м². Дизайн одноэтажного жилого дома довольно необычен. Этот проект был выбран специально, так как одной из основных целей этой конструкции является демонстрация гибкости оборудования и разнообразия доступных форм. Дом может быть любой формы, в том числе привычной квадратной формы, ведь у аддитивной технологии нет ограничений на проектирование новостроек, кроме законов физики. А значит, пора поговорить о новом фантастическом потенциале архитектурных решений.

Дом возведен в самое холодное время года. Зима добавила сложности участникам проекта, так как использование бетонной смеси, которая используется в качестве типографской «краски», возможно только при температуре выше 5°С. Хотя само оборудование способно работать при температурах до минус 35°С. Проблема была решена установкой палатки, обеспечивающей необходимую температуру. Вскоре с помощью новых материалов, таких как геополимер, вы сможете печатать дома в любое время года.

КОНСТРУКЦИЯ
Строительство основано на технологии 3D-печати Apis Cor — уникальном оборудовании, не имеющем аналогов в мире на сегодняшний день: мобильном строительном 3D-принтере и автоматической смесительно-поставочной установке.

Отличительной особенностью принтера является его конструкция, напоминающая башенный кран, что позволяет принтеру выполнять процесс печати построения здания как внутри, так и снаружи.

Принтер имеет небольшие габариты, легко транспортируется и не требует длительной подготовки перед началом строительных работ, так как имеет встроенную систему автоматического выравнивания и стабилизации горизонта. Процесс печати максимально автоматизирован и практически исключает риск человеческой ошибки.

УТЕПЛЕНИЕ
Система утепления в типографии выполнена инновационными материалами компании ТехноНИКОЛЬ

КРЫША
Крыша дома в Ступино, в соответствии с архитектурным проектом, плоская. Решение, предложенное компанией ТехноНИКОЛЬ, эффективно выдерживает высокие снеговые нагрузки и требования по долговечности. Его стоимость сравнима с обычными для нашей страны крутыми крышами.

Кровельный ковер изготовлен из полимерных мембран LOGICROOF. Материал обладает высокими эксплуатационными характеристиками и технологичностью монтажа. Мембранные лоскуты свариваются между собой на специальном оборудовании с использованием горячего воздуха. Монтажные работы со скоростью до 1000 м² в рабочую смену можно производить в любых погодных условиях.

В качестве теплоизоляционного слоя применены сплошные плиты на основе жесткого полистирола LOGICPIR. Благодаря низкой теплопроводности материала (0,022 Вт/кв. м), толщина и общий вес кровельной системы намного меньше, чем у традиционных теплоизоляционных материалов.

При монтаже плоской кровли использовался специальный утеплитель PIR Slope. Это готовая модульная система для создания правильных основных и задних откосов. Благодаря этому осадки будут эффективно удаляться с поверхности кровли. Полимерная мембрана LOGICROOF и утеплитель LOGICPIR имеют класс горючести G1, что обеспечивает высокую пожаробезопасность.

ПЕРЕКРЫТИЯ
В качестве изоляции перекрытий мы использовали термоакустический изоляционный материал ROKLIGHT из минеральной ваты.

Apis Cor Construction Технология 3D-печати, адаптированная для различных методов теплоизоляции печатных стен. Специально для проекта в Ступино корпорация ТехноНИКОЛЬ выбрала два инновационных способа утепления: твердый теплоизоляционный материал LOGICPIR для одной части дома и жидкий полиуретановый состав для другой. Технология не требует крепления и заполняет все пустоты в пространстве между несущей стеной и наружной бетонной конструкцией, позволяет избежать образования мостиков холода.

Выбранные материалы относятся к числу материалов с самым низким коэффициентом теплопроводности. Коэффициент теплопроводности крошки ПИР −0,022 Вт/м*К, засыпного утеплителя из пенополиуретана — 0,023-0,025 Вт/м*К (примерно на 25-30% эффективнее по сравнению со стандартными теплоизоляционными материалами и на 100% больше). эффективнее дерева).

Благодаря этим свойствам для создания комфортного микроклимата в доме достаточно совсем небольшого слоя. Что позволяет значительно упростить конструкцию. В дальнейшем при улучшенном оборудовании утепление конструкций можно будет проводить параллельно с их опечаткой. Что значительно сократит время строительства.

ОТДЕЛКА
Для отделки печатных стен дополнительно использовалась минеральная декоративная штукатурка Reibeputz — КОРОЭД от производителя BITEX. Материал обладает высокой адгезией и паропроницаемостью, отлично подходит для внутренних и наружных отделочных работ.

В состав минеральной штукатурки входит белый цемент и шаровидная мраморная и гранитная крошка, поэтому она может служить дополнительной теплоизоляцией и хорошо сочетается с системами теплоизоляции: может выступать в качестве верхнего слоя, особенно если утеплитель используется минеральная вата.