Энтузиасты 3D-печати уверены: так называемые аддитивные производственные технологии можно использовать и при строительстве высотных зданий

Китайская компания Yingchuang New Materials строит здания с помощью трехмерных принтеров, использующих переработанные строительные материалы. Причем делает она это с головокружительной быстротой.

Имея в своем распоряжении четыре огромных 3D-принтера, компания за 24 часа выстраивает каркас для 10 домов. И себестоимость такого строительства составляет всего 5 тыс. долл. за здание.

Дома, распечатанные на принтерах, используются в шанхайском технопарке в качестве офисов.

Принтеры, поставляемые компанией WinSun Decoration Design Engineering, имеют 6 метров в высоту, 10 метров в ширину и 40 метров в длину.

Как и настольные устройства, 3D-принтеры WinSun, предназначенные для проведения строительных работ, используют технологию моделирования методом плавления, выстилая слои материалов один за другим, словно выдавливая глазурь из кондитерского шприца.

Компьютер управляет механическим экструдером, который наносит на рабочую поверхность все новые и новые слои бетона. Под воздействием специального отвердителя каждый очередной слой быстро застывает, и его прочности оказывается вполне достаточно для того, чтобы выдерживать давление следующего слоя, пока машина перемещается взад-вперед.

Стены зданий отливаются и на заводе Yingchuang New Materials, а их стыковка производится уже непосредственно на стройплощадке.

Завод и исследовательский центр Yingchuang, раскинувшиеся на площади 3 тыс. квадратных метров, также были построены с помощью технологии 3D-печати. По словам главы компании Ма Йихе, строительство удалось завершить всего за месяц.

Yingchuang — уже не первая компания, использующая трехмерную печать в строительстве. Но она первой доказала возможность постройки сразу нескольких зданий за один день.

Как ни фантастично это звучит, но подобные машины уже сейчас способны возводить бетонные стены с усиливающими элементами для здания площадью 185 кв. м всего за 20 часов.

Метод роботизированного экструдирования Contour Crafting напоминает технологию, используемую настольными 3D-принтерами. Сначала с помощью САПР разрабатывается архитектурный проект. А затем этот проект посредством принтеров находит свое физическое воплощение непосредственно на строительной площадке.

Распечатываемый проект заранее предусматривает все необходимые коммуникации для подачи электроэнергии, водопровода и кондиционеров, а также размещение электронных датчиков, которые контролируют температуру и другие параметры внутри здания.

Профессор кафедры промышленного и системного проектирования Инженерной школы Витерби Университета Южной Калифорнии Берох Хошневис возглавляет направление совершенствования строительной технологии Contour Crafting.

Машина Contour Crafting вместе с металлической рамой и роботизированной системой экструдирования весит 227 кг. Она разделяется на две части и быстро собирается на стройплощадке.

Каждый из слоев бетона, выходящего из экструдера машины, имеет ширину 10 см и высоту 15 см. Под воздействием специального отвердителя за время, пока машина обходит весь периметр здания, бетон становится достаточно прочным для того, чтобы выдержать следующий слой.

В отличие от 3D-принтеров Yingchuang, которые за один непрерывный цикл выстраивают стену, машины Contour Crafting воздвигают без какого-либо перерыва сразу все здание.

Недавно голландская дизайнерская студия DUS Architects с помощью портативного 3D-принтера KamerMaker построила в Амстердаме дом на канале.

Дом был построен из блоков размером 1,8×1,8×3,6 м, отливаемых из термопластика, и собран на месте подобно моделям, создаваемым из конструктора Lego.

В отличие от технологий трехмерной печати Dus Architect и Contour Crafting, технология Yingchuang предполагает использование переработанных строительных материалов: песка, бетона, стекловолокна.

Компания Yingchuang планирует построить в Китае сто фабрик по утилизации строительного мусора и изготовлению из него недорогих материалов для 3D-принтеров, применяемых в строительстве.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF