Дом на 3д принтере: Строим дом с помощью 3D-принтера: обзор компаний и перспективы
Строим дом с помощью 3D-принтера: обзор компаний и перспективы
Строительная 3D-печать – одно из самых неоднозначных, но быстроразвивающихся направлений в области аддитивных технологий. В создании 3D-принтеров для укладки строительных смесей соревнуются инженеры со всего мира, а проекты варьируются от неказистых, возведенных на скорую руку сарайчиков до многоэтажных домов.
Contour Crafting
Одним из основателей современных технологий строительной 3D-печати считается профессор Берох Хошневис. Уроженец Ирана, Берох переехал в США и в настоящее время входит в деканат Университета Южной Калифорнии (USC), а также тесно сотрудничает с NASA. Профессору Кошневису принадлежит авторство технологии Contour Crafting, так или иначе послужившей основой для альтернативных разработок: строительная смесь наносится с помощью экструдера, установленного на подвижной портальной конструкции.


Один из наиболее необычных вариантов строительной 3D-печати, разработанный итальянским инженером Энрико Дини. В отличие от конкурентных установок, 3D-принтер D-Shape не использует позиционируемый по трем осям экструдер, а полагается на целый массив из 300 сопел, закрепленный на подвижной платформе.


Андрей Руденко по праву занимает место одного из первопроходцев строительной 3D-печати. Талантливый инженер, переехавший в Миннесоту, впервые привлек внимание проектом миниатюрного сказочного замка, изготовленного с помощью 3D-принтера собственной конструкции под названием «СтройБот».
Путь разработчика оказался тернистым, причем главные проблемы заключаются не в технологии, а вездесущей бюрократии. Столкнувшись с красной лентой в США и не питая особых иллюзий насчет российского рынка, Андрей нашел поддержку в лице Льюиса Якича – калифорнийского предпринимателя и владельца филиппинской гостиницы Lewis Grand Hotel.

Компании «Спецавиа» повезло на российском рынке в значительно большей степени. Уже несколько лет ярославское предприятие, изначально специализировавшееся на производстве ЧПУ-станков для металлообрабатывающей отрасли, конструирует строительные 3D-принтеры. На сегодняшний день ассортимент компании состоит из как минимум семи вариантов разных размеров.



Есть у Спецавиа и интересный, многообещающий конкурент в лице иркутской компании Apis Cor. Если 3D-принтеры Спецавиа, как и большинства конкурентов, используют портальную схему, то разработка Apis Cor основана на использовании телескопического манипулятора на поворотной платформе. Другими словами, принтер возводит стены вокруг себя, а по завершении строительства переносится на другое место с помощью крана. В дизайне изначально предусмотрена высокая мобильность: компактная установка весом в шесть тонн легко умещается в грузовик.


И наконец, самая известное отраслевое предприятие – китайская компания WinSun. В 2014 году шанхайское предприятие прославилось на весь мир возведением десяти 3D-печатных зданий всего за одни сутки. На деле все оказалось немого скромнее: небольшие «коробочки» были напечатаны блок за блоком в цехе, а затем собраны на строительной площадки без арматуры или коммуникаций, но с остеклением. Тем не менее, начало было положено. Менее чем через год китайские строители отличились уже самым масштабным проектом на текущий день, а точнее сразу двумя – 3D-печатной пятиэтажкой и симпатичным особняком площадью 1100 кв. метров.


Так каким потенциалом обладают строительные аддитивные технологии? Необходимо понимать, что это не панацея, не замена традиционным строительным технологиям, а полезное дополнение. Практическая польза от строительной 3D-печати пока что сводится к изготовлению различных декоративных элементов и несъемной опалубки сложных форм: если архитектурные проекты WinSun не отличаются особой оригинальностью, то демонстрационная постройка Apis Cor в Ступино, спиральные колонны Руденко и 3D-печатные церковные купола Спецавиа наглядно демонстрируют свободу дизайна.
Вопрос с армированием и утеплением решается достаточно просто: по мере печати слоев укладывается горизонтальная арматура, после застывания 3D-печатной опалубки устанавливаются коммуникации, а внутренний объем заполняется дополнительной арматурой, утеплителем и заливается бетоном в соответствии с проектом. Внешняя же поверхность стен шлифуется и/или оштукатуривается. Как результат, достигается существенная экономия на съемной опалубке и, что самое главное, рабочей силе. Последний момент может оказать ключевое влияние на темпы развития строительной 3D-печати в разных регионах мира, ибо привлекательность подобной автоматизации прямо пропорциональна дороговизне рабочей силы.


Запись передачи можно посмотреть по этой ссылке.
17 реальных зданий, напечатанных на 3D-принтере — Будущее на vc.ru
Технологии 3D-печати развиваются чрезвычайно быстро и используются в самых разных сферах жизни человека.
В последнее время большое внимание уделяется печати зданий, и напечатанные дома все чаще появляются в последние годы в разных странах мира — в США, Саудовской Аравии, Мексике, Франции, России, ОАЭ и других. Я подготовил список существующих на 2020 год зданий, возведенных методом строительной 3D-печати.
Что собой представляет 3Д-принтер для строительства.
Существующие на сегодняшний день строительные 3D-принтеры, отличаются конструкциями и методами возведения стен. Наиболее часто встречаются принтеры портальной конструкции, двух- и четырех- опорной конструкции, на базе руки-манипулятора или циркульной конструкции. Оборудование позволяет создавать малые архитектурные формы и элементы сооружений для последующей их сборки на месте, либо позволяют печатать здание целиком на строительной площадке. Высота и размеры печатаемого здания зависят от технических характеристик используемого принтера.
Как происходит процесс печати.
Экструдер выдавливает быстротвердеющую бетонную смесь с различными добавками. Каждый последующий слой наносится поверх предыдущего, благодаря чему образуется вертикальная конструкция. Бетонные слои, находящиеся снизу, таким образом, уплотняются, тем самым растёт их способность выдерживать следующие слои, а значит, и весь вес конструкции. Для упрочнения конструкции производится ее армирование, которое может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Укладка горизонтального армпояса производится между слоями, вертикальную арматуру устанавливают по окончании затвердевания состава, а затем заливают бетоном.
В России напечатали первый жилой дом из бетона за 594 000 руб / Хабр
Более 70 лет назад в США создали первую машину для быстрой (24 часа) заливки домов из бетона, которую спроектировал инженерный гений Роберт Гилмор ЛеТорно. Вот видео от 1946 года. Вообще, этой идее Томаса Эдисона более 100 лет (патент). За десятилетия технология печати из бетона изменилась, начали применять полноценную 3D-печать по индивидуальным проектам. Сейчас такие домики выглядят гораздо симпатичнее. Например, в феврале 2017 года жилой дом отпечатали в подмосковном Ступино на строительном принтере Apis Cor. Это первый дом в РФ, отпечатанный целиком, а не собранный из отпечатанных панелей.
Площадь здания 38 м². Общая стоимость строительства «под ключ», включая фундамент, стены, перекрытия, кровлю, электропроводку, двери и окна, наружную и внутреннюю отделку, составила 593 568,19 руб (подробная смета), но это без стоимости работ некоторых специалистов.
Принтер вполне мобильный. Погрузчик привозит его в кузове — и устанавливает на подготовленный фундамент в месте строительства.
Принтер подключается шлангом к большой бетономешалке, то есть автоматической системе замешивания и подачи смеси. Выглядит это примерно так.
Затем начинаются работы. Все работы по строительству дома заняли в Ступино примерно два месяца. Проект начали в декабре 2016 года, закончили в феврале 2017 года. Рекламируемые 24 часа — это лишь чистое машинное время работы принтера Apis Cor. Его включали на разных этапах для печати самонесущих стен, перегородок и ограждающих конструкций здания.
У устройства интересная конструкция. Он располагается на подвижном кронштейне в центре и печатает вокруг себя, постепенно поднимаясь. После завершения печати стеновых конструкций его извлекают краном — и он продолжает трудиться снаружи.
Сам прибор в процессе потребляет 8 кВт, так что нужно обеспечить его электричеством на время строительных работ.
Стоимость печати домика из бетона заметно дешевле возведения обычной «коробки» из блоков.
Вдобавок, у таких домов масса дополнительных преимуществ, что делает их действительно уникальными.
1. Практически произвольная форма стен. Закруглённые стены с любыми углами. Здесь идеальная точность строительства, пьяный каменщик точно не запорет вам проект. Принтер имеет встроенную систему автоматического выравнивания по горизонту и систему стабилизации.
2. Стены сразу после обработки готовы под покраску декоративной штукатуркой. Вы можете сами пройтись валиком за один день и покрасить дом в произвольные цвета, а затем перекрасить под настроение в любой момент. Не требуется оштукатуривание с уровнем и маячками. Налицо дополнительное удешевление отделочных работ. Это касается как внутренней, так и внешней отделки.
3. Форму стен, размер и расположение окон вы можете идеально запланировать с учётом окружающего пейзажа и освещённости. Кстати, есть предположение, что стены с одной стороны можно сделать чуть под наклоном, чтобы дополнительно увеличить освещённость. Впрочем, дизайнерская фантазия ограничивается доступными формами стеклопакетов, ведь здесь не обойдёшься обычными стёклами, нужно ставить двойные стеклопакеты, чтобы не замёрзнуть зимой.
Из недостатков, которые приходят на ум, можно упомянуть плоскую крышу.
Понятно, что разработчик гарантирует: кровля эффективно выдерживает высокие снеговые и эксплуатационные нагрузки. Но кажется, что на такой крыше может скапливаться стоячая вода со всеми вытекающими (точнее, не вытекающими последствиями). Чтобы такого не происходило, на кровле применяется специальная клиновидная теплоизоляция PIR Slope — готовый конструктор для создания нужных уклонов и контр-уклонов. Говорят, что осадки будут эффективно отводиться с поверхности кровли, но всё равно как-то необычно.
Как будет работать теплоизоляция между внутренней и внешней стенами — тоже интересно проверить. Сейчас застройщик экспериментирует с двумя спообами утепления: из засыпной крошки Logicpir на одной части дома (теплопроводнойсть 0,022 ВТ/м*К) и заливного полиуретанового состава на другой (0.023-0,025 ВТ/м*К). Утепление велось одновременно с печатью конструкций, что значительно увеличило сроки строительства.
Ну и маленькие размеры дома не каждому понравятся — всё-таки не каждый готов жить в однокомнатной квартире, маленькой студии. Хотя и такой вариант на 38 м² вполне сойдёт для жизни одинокому человеку. К тому же, как упоминалось, технология позволяет строить дома и большего размера.
Да, и для круглого дома телевизор придётся покупать вогнутый, если вы хотите играть в компьютерные игры на большом экране.
По этой технологии можно печатать и трёхэтажные дома, но они обойдутся гораздо дороже, чем $10 тыс.
Из других недостатков — ограничения по датам строительства. Применение бетонной смеси, используемой в качестве «чернил» возможно только при температуре от 5˚С выше нуля. Так что если не хотите ставить тент с обогревателем — то стройка зимой невозможна. В будущем обещают, что принтер научится работать с геополимерным бетоном из природных компонентов — таким материалом можно печатать при более низких температурах. К тому же он превосходит обычный бетон по другим параметрам.
В конце концов, в доме точно нет места для установки котла или другой системы отопления. Вероятно, единственный вариант для жизни зимой — электрообогреватель.
Смета первого дома вышла в районе $10 000, хотя в смете учтены работы не всех специалистов. В смете есть монтаж оконных и дверных блоков, отделка стен, окраска фасада, устройство водоотвода, устройство гидроизоляции, устройство теплоизоляции, но остальные работы никак не учтены. Вероятно, с этими работами дом «под ключ» выйдет в два раза дороже, то есть примерно $20 000.
Фундамент | 14 819 руб |
Стены | 95 629,64 руб |
Перекрытия, кровля | 144 267,55 руб |
Электропроводка | 12 650 руб |
Двери и окна | 211 052 руб |
Наружная отделка | 46 250 руб |
Внутренняя отделка | 68 900 руб |
Но подрядчик отмечает, что в этом показательном проекте применялись дорогие материалы. Если использовать более дешёвые материалы, то стоимость снизится примерно до $8100.
Авторы проекта из компании ГК ПИК и Apis Cor отмечают, что этот демонстрационный домик на территории Ступинского завода ячеистого бетона — первый в России жилой дом, отпечатанный целиком на принтере.
UPD: «Разбираем напечатанный дом»
Печать домов на 3D-принтере в России, Китае и других странах
Серийная 3D-печать зданий становится реальностью в быстро развивающейся строительной индустрии, и в этой статье мы покажем проекты домов и других строений, напечатанных на промышленных 3D-принтерах в РФ, Китае и других странах. В статье представлены фото и видео 3D-печати домов с сайтов производителей и из других источников, описание технологий строительной печати и информация о занимающихся ею компаниях.
На картинке: робот MIT (Массачусетского технологического института) печатает купол за 13 часов. Пример 3D-принтера с полярной схемой работы. О видах строительных 3D-принтеров читайте далее.
Содержание:
Технология
Типы строительных 3D-принтеров
XYZ-принтеры (портальные)
Дельта
Роботы
D-Shape
Строительные смеси
Примеры
АМТ (Additive Manufacturing Technologies)
Апис Кор Инжиниринг
WINSUN
D-Shape
CyBe Construction
BatiPrint
WASP
Contour Crafting
Плюсы и минусы
Плюсы технологии:
Минусы технологии:
В заключение
Технология
Прежде, чем перейти к списку компаний, расскажем о технологии строительства. Принцип работы заключается в экструзии (выдавливании) бетона, слой за слоем, по заданной трехмерной компьютерной модели. С помощью комплекса подготовки и подачи строительной смеси, бетон смешивается с водой и другими добавками и закачивается в шланг. Шланг подсоединен к головке принтера. Под давлением насоса бетон подается к головке принтера, смесь выходит из сопла принтера и наносится на поверхность площадки или предыдущие напечатанные слои.
Типы строительных 3D-принтеров
Для постройки здания нужна готовая 3D-модель, быстротвердеющий бетон и строительная площадка, которую достаточно разровнять стандартной строительной техникой. Большинство из 3D-принтеров печатают по единому принципу – путем наслоения бетонной смеси, выдавливаемой из сопла экструдера. Есть исключения, такие как принтеры D-Shape, которые печатают наслоением порошкового материала с последующим связыванием по всей ширине установки.
Строительные 3D-принтеры разнообразны — это машины и с полярной схемой работы (вращающиеся 3D-принтеры), и дельта-принтеры, и основанные на роботах-манипуляторах. Пригодные сегодня к экструдированию бетонные смеси позволяют печатать элементы различной сложности и размера — от малых архитектурных форм, типа клумб и скамеек, до целых зданий, мостов и даже небоскребов, потому и принтеры отличаются не только устройством, но и масштабами.
Различают несколько видов строительных принтеров:
XYZ-принтеры (портальные)
Оборудование представляет собой раму, по которой движется головка, по осям ХУ. Для подвески печатной головки обычно используется три портала. Порталы перемещаются с помощью шаговых двигателей, обеспечивающих наибольшую точность. Они предназначены для печати зданий по частям — в цеху; и для печати внутренних стен, при установке принтера внутри возводимого здания. Небольшие строения, полностью умещающиеся под аркой принтера, печатаются целиком за один раз.
Дельта
Принтеры типа «дельта», в отличие от портальных установок, не зависят от трехмерных направляющих и могут печатать более сложные фигуры. Здесь печатающая головка подвешивается на тонких рычагах, которые крепятся к вертикальным направляющим.
Роботы
Роботизированные принтеры-манипуляторы – робот или группа роботов типа промышленного манипулятора, оснащенных экструдерами и управляемых компьютером. Частный случай принтера-робота — 3D-принтер с полярной схемой работы, который находится внутри строящегося здания, обычно — в центре. Примеры таких роботов: приведенный на гифке выше гусеничный аппарат из MIT и робот российской компании Apis Cor, о которых мы расскажем дальше.
D-Shape
Технические особенности делают из D-Shape отдельный класс строительных принтеров — он печатает не раствором, а сухим порошковым материалом, каждый слой которого укладывается на желаемую толщину и уплотняется, а затем пропитывается связующим веществом из сопел принтера. Завершенная деталь очищается от лишнего сырья.
Строительные смеси
Основным материалом для печати является бетон.
Бетон для строительной печати должен подходить для экструзии через печатающую головку. Это не так просто, как может показаться на первый взгляд. Сложность в том, что бетон должен укладываться правильными ровными слоями, не растекаясь, и схватываться достаточно быстро для сохранения формы, но не слишком быстро — накладываемые слои должны оставаться химически активными, чтобы образовывать единую структуру в месте соприкосновения. Снижение скорости схватывания важно и для сохранения работоспособности оборудования — сопло не должно забиваться затвердевающим бетоном.
Для печати используют мелкозернистые смеси, которые отличаются от традиционного бетона. Каждая компания разрабатывает свою рецептуру, которая соответствует устройству принтера и его сопла, а также специфике целевых изделий. Самые важные параметры бетона для 3D-принтера — это прочность, скорость набора прочности, пластичность. Необходимая прочность бетона подбирается регулированием состава смеси — количества цемента и качества заполнителей, а также добавками пластификаторов. Пластифицирующие вещества значительно увеличивают подвижность смеси и уменьшают водоцементное отношение, что повышает прочность бетона.
Примеры
Российская компания «АМТ» (Additive Manufacturing Technologies) входит в Группу компаний «АМТ-СПЕЦАВИА» — многолетний партнер Top 3D Shop. Сфера деятельности: разработка и производство строительных 3D-принтеров, продажа и сервисное обслуживание оборудования на зарубежных рынках.
Ассортимент компании состоит из семи вариантов 3D-принтеров разных размеров.
Строительный 3D-принтер АМТ:
Начало печати дома в Ярославле:
Готовый 3D-печатный дом:

Этот дом в Ярославле — самое большое здание в Европе и СНГ, построенное с применением технологии 3D-печати. Общая площадь составляет 298 квадратных метров.
В ходе строительства использовались разные технологии, часть здания была напечатана прямо на площадке, а некоторые блоки печатались в цеху, перед доставкой на объект и сборкой. Несъемная опалубка была армирована во время печати. После сборки силовые элементы стен были залиты бетоном производства Екатеринбургского цементного завода, а внешний контур утеплен пеногипсобетоном завода «Монолит».
Коробка здания была отпечатана за один месяц в 2015 году, но возведение крыши и внутренняя отделка были закончены только через два года.
Видео с рассказом о технологии и работе принтера:
Апис Кор Инжиниринг
Российская компания «Апис Кор Инжиниринг» (Apis Cor) — разработчик уникального мобильного строительного 3D-принтера, который печатает дом целиком на месте строительства. Габаритные размеры 3D-принтера в сложенном состоянии составляют 4×1,6×1,5 м, масса — 2 тонны. Площадь зоны печати составляет 131,4м². Для печати зданий и сооружений больших размеров можно применять несколько синхронизированных между собой 3D-принтеров. Небольшие габариты принтера облегчают его транспортировку, а благодаря простоте конструкции он не требует длительной подготовки к работе. Это принтер с телескопическим манипулятором на поворотной платформе. На установку принтера и его настройку перед работой требуется 30 минут! После печати первого дома Apis Cor разработала собственное программное обеспечение, включающее в себя прошивку и управляющую программу для принтера.
Напечатанный дом в Сколково. Принтер Apis Cor построил дом всего за 24 часа.
После завершения печати дом стал выставочным объектом на промышленной площадке в Ступино.
Видео 3D-печати дома принтером Apis Cor:
WINSUN
В 2014 году Winsun (Yingchuang Building Technique (Shanghai) Co.,Ltd.) прославилась на весь мир возведением десяти 3D-печатных зданий всего за одни сутки. На деле все оказалось немного скромнее: небольшие «коробочки» были напечатаны, блок за блоком, заранее, а затем собраны на строительной площадке, без арматуры и коммуникаций, но с остеклением. Компания использует принтер на основе технологии FDM и один и тот же поэтапный процесс с цементом, песком и стекловолокном. Эти материалы обеспечивают достаточную прочность стен. 3D-принтер WINSUN – это портальная конструкция с габаритами 36х12х6 метров.
Автобусные остановки WINSUN в Сучжоу (Китай) для одного из последних проектов.
Двухэтажный дом впервые распечатали на огромном 3D-принтере
Всего за несколько лет технология 3D-печати в архитектуре совершила скачок от создания скучных бетонных коробок к производству самого настоящего и при том недорогого жилья. Весьма показательный эксперимент провела компания Kamp C в Антверпене, возведя прототип напечатанного дома с двумя этажами с помощью «крупнейшего в Европе» 3D-принтера.
Площадь проекта безымянного дома составляет около 90 кв. м — это первый двухэтажный дом, распечатанный на 3D-принтере. Он был построен с использованием принтера COBOD BOD2 размером 10 x 10 метров. Как и в других проектах с объемной печатью, процесс строительства представлял собой выдавливание специальной цементоподобной смеси из сопла для создания базовой конструкции. Слой за слоем принтер возводил стены, пока смесь постепенно высыхала и становилась твердой. Впрочем, без вмешательства человека робот пока что обойтись не может: финальные штрихи — крышу и окна — пришлось добавлять рабочим.
Дом был полностью завершен в течение трех недель, однако Kamp C считает, что в будущем этот процесс можно будет сократить до двух дней.
Kamp C Интерьер дома
«Прочность материала на сжатие в три раза выше, чем у обычного печатного кирпич», — объясняет Марийке Аертс, менеджер проекта. «Помимо волокон в бетоне, количество используемой арматурной сетки крайне ограничено. Благодаря новой технологии печати опалубка оказалась избыточной, что позволило сэкономить приблизительно шестьдесят процентов на материале, времени и бюджете».
Внутренняя часть дома-прототипа имеет размеры, аналогичные типичному бельгийскому коттеджу. На самом деле, жить в нем никому не придется, так как дом был напечатан для финансируемых правительством исследовательских целей и для освещения возможностей архитектуры 3D-печати в целом. Он включает в себя прихожую, две гостиные и кухонную зону. Инженеры-проектировщики Kamp C также добавили в конструкцию некоторые дополнительные полезные функции, такие как пол с подогревом, солнечные батареи и тепловой насос. В будущих версиях дома запланирована также «зеленая» крыша-терраса.
Kamp C Дизайнеры сделали дом максимально похожим на жилой
Если вы находитесь в районе Антверпена и хотели бы лично проверить проект, вы можете сделать это в июле и августе, записавшись на прием через веб-сайт Kamp C (на голландском языке).
Если ли перспективы печатать дома на 3D принтере?

Очередной раз читаю, что пытаются напечатать дом на 3D принтере. Ну сколько можно? Кому еще не понятно, что такой дом будет либо максимально простым и маленьким или построить его будет намного проще и быстрее традиционными методами! Да, вы избавитесь от бригады каменщиков, но обслуживать принтер тоже народ нужен, подвозить материалы так же нужно. И что может этот принтер? Построить простой вагончик? Так его любой каменщик «незадорого» сложит вам. А если учесть сложность с проведением коммуникаций, программированием и вдруг ремонтом этого принтера то я уж не знаю где там видны плюсы всего этого …
Ну вот смотрите, 8 профессоров ETH Zurich сооружают трехэтажный дом под названием DFAB House, используя практически только цифровые процессы. В строительстве задействован строительный робот — промышленный манипулятор на мобильной гусеничной платформе.
Робот формирует плотную конструкцию из стальной проволоки, которая одновремнно служит опалубкой и арматурой для бетонной конструкции. Особенность подхода в том, что бетонная смесь закачивается внтурь решетки и не выходит за ее пределеы. Так робот формирует несущую стену с двойным изгибом — элемент, который удобно использовать для формирования помещений с открытой планировкой. Также для строительства применяют элементы, изготовленные из песка с помощью 3D-принтера, в частности, «смарт-потолок».
Для формирования фасада планируется задействовать технологию динамического литья. Комнаты на втором и третьем этажах будут построены из деталей, напечатанных на строительном 3D-принтере в лаборатории ETH Zurich и отдельных деревянных элементов, собираемых в единую структуру коллаборативными роботами.
Сооружение трехэтажного здания планируется завершить к лету 2018 года. Дом будет служить гостям и партнерам исследовательского центра Empa
И что тут такого настолько интересного, что нельзя построить без принтера и быстрее? Нет, конечно может быть это тестирование каких то технологий рассчитанных на далекое будущее, но пока вообще не впечатляет.
Что еще было по этой теме? Ну вот например 3D-принтер печатает 10 домов в Шанхае
Что тут удивительного и сложного для обычной постройки?
Хотя конечно в Shanghai WinSun переполнены энтузиазмом. Тестовые образцы обошлись предприятию на 50% дешевле, чем при использовании классических методов строительства. Но что то ох как не верится с учетом стоимость работы китайских рабочих и стоимости такого принтера или принтеров.
Вот Ярославцы возводят первый дом в России, построенный 3-D принтером
Не увидел аргументов — зачем это?
Вот в городе Ступино Московской области напечатан первый дом по технологии мобильной 3D-печати. Компания Apis Cor и ГК ПИК успешно завершили проект, анонсированный в декабре 2016 года.
В декабре 2016 года компания Apis Cor в сотрудничестве с ГК ПИК приступила к печати здания с помощью мобильного 3D-принтера. Строительство проходило на испытательной базе компании Apis Cor в городе Ступино на территории Ступинского завода ячеистого бетона. Печать самонесущих стен, перегородок и ограждающих конструкций здания длилась меньше суток: чистое машинное время печати составило 24 часа.
После завершения печати стеновых конструкций принтер извлекли из здания с помощью крана-манипулятора.
Площадь отпечатанного здания — 38 м².
Впервые в российской строительной практике дом был отпечатан целиком, а не собран из отпечатанных панелей.
Дизайн одноэтажного жилого дома необычный. Такой проект был выбран неслучайно, так как одна из главных целей строительства — продемонстрировать гибкие возможности оборудования и разнообразность доступных форм. Дом может быть любой формы, в том числе и привычной квадратной, ведь аддитивная технология не имеет ограничений по дизайну возводимого здания, кроме действующих законов физики, а значит, пора говорить о новом фантастическом потенциале архитектурных решений.
Дом возводили в самое холодное время года. Зима добавила сложности для участников проекта, поскольку применение бетонной смеси, используемой в качестве «чернил» возможно только при температуре от 5˚С выше нуля, хотя само оборудование способно работать при температуре до минус 35˚С. Задачу решили с помощью установки крытого тента, где поддерживался необходимый температурный режим.
Ну может быть это и быстро сделали, хотя еще не известно бригада каменщиков из блоков насколько быстро бы соорудила эту загогулину.
А кто вообще будет жить в этих «вагончиках» маломерках? А постороить нормальный двухэтажный дом с помощью принтера уже будет намного сложнее …
Принтер позволяет быстро «напечатать» все стены и прочие конструкции, например, лестницы, но кровлю нужно делать традиционными методами – принтеров, способных напечатать качественную крышу, пока что не существует. Само собой, после завершения строительства потребуется внешняя и внутренняя отделка, прокладка коммуникаций, монтаж окон и дверей.
Это все конечно технологично, красиво, современно, интересно, но есть ли у этого перспективы в массовом секторе, а не только для новостей робототехники и дизайнерских заморочек?
Кстати, вот китайцы могут построить традиционным способом 57 этажей за 19 дней или например мы уже рассматривали, как китайцы строили за 360 часов 30 этажное здание. А вы знаете вообще, почему в России зачастую именно 9 этажей?
3D принтере для строительства домов, миф или реальность?
Сегодня сложно сказать, кто первым додумался попробовать напечатать на 3D принтере жилой дом, но уже сейчас понятно, что в недалеком будущем технология трехмерной печати станет неотъемлемой частью строительного дела.
В начале двухтысячных годов сразу несколько независимых друг от друга групп ученых начали исследования в области применения технологии 3D печати в строительстве.
Инженеры из Китая, США, Великобритании и Нидерландов усердно трудились, не покладая рук. Вполне возможно, что через пару лет каждый желающий сможет купить 3d принтер для строительства домов на розничном рынке. Пока это всего лишь догадки.
Давайте остановимся подробнее на уже достигнутых результатах.
Дом на 3d принтере – миф или реальность?
Группе инженеров британского Университета Лафборо, работающих под руководством доктора Сунгву Лима, удалось создать уникальный цементный состав, позволяющий печатать изделия любых форм: выпуклые, краеугольные, изогнутые, кубические.
Исследователи отказались от применения технологии лазерного спекания и цифровой обработки светом. Вместо этого они вернулись к истокам 3D печати в лице несколько видоизмененной технологии послойного наплавления.
Усовершенствованная цементная формула укладывается методом экструдирования, что позволяет значительно упростить строительные работы, так как исключается необходимость в опалубке. Готовые бетонные фигуры легко поддаются корректировке и отделочным работам.
Эксперименты британских инженеров не прошли бесследно. Их идея вызвала живой интерес ученых из Южно-Калифорнийского университета. Они предложили использовать огромные машины для 3D-печати непосредственно на строительных площадках.
На данный момент в патентное бюро США был направлен проект под названием Contour Crafting, на основе которого планируется собрать огромный принтер, который сможет печатать дома в сборе: не только несущие стены, но и проводку вместе с сантехникой.
Компании, опередившие время
В шанхайской компании Shanghai WinSun Decoration Design Engineering Co не стали дожидаться, пока американские конструкторы соберут футуристическую машину. Вместо этого предприимчивые инженеры собрали собственный 3D-принтер WinSun, поразивший мировую общественность в первую очередь своими размерами.
Аппарат 150 метров длиной и 10 метров шириной способен всего за несколько часов напечатать здание высотой до 6 метров. 3d строительный принтер WinSun в качестве «чернил» использует цемент, усиленный стекловолокном.
Компания уже применила свое изобретение на практике. Пока речь идет про недорогое, несложное одноэтажное жилье, однако в Shanghai WinSun переполнены энтузиазмом. Тестовые образцы обошлись предприятию на 50% дешевле, чем при использовании классических методов строительства.
Справедливости ради, стоит заметить, что опытные образцы домов, несущие стены которых напечатаны с помощью принтера, появились не только в Шанхае. В США активно развивается частный проект по строительству жилых конструкций. Руководит ним молодой и амбиционный инженер Андрей Руденко.
В отличие от остальных, Андрей планирует создать принтер, который сможет печатать дома не только на подготовленной строительной площадке, но и на холмистой местности. Автор проекта уже добился значительных результатов в своих начинаниях, о чем свидетельствует данное видео:
Пока работа над основным проектом находится в самом разгаре, Руденко решил продемонстрировать общественности, на что способен принтер, собранный по его технологии.
В результате в Миннесоте появился небольшой импровизированный замок, доказывающий, что идеи Андрея имеют право на реализацию:
Дом, напечатанный на 3d принтере по доступной цене
Словенская компания BetAbram занялась серийным производством строительных принтеров. На данный момент модельный ряд продукции словенского производителя ограничен тремя моделям – P1, P2 и P3.
Стоимость бюджетной модели составит «всего» 12000 евро, в то время как флагманы линейки будут продаваться по цене от 20000 евро. Учитывая, что аппарат может печатать несущие конструкции, его стоимость полностью себя оправдывает. Но что более важно, окупает себя с лихвой.
В компании утверждают, что принтер BetAbram P1 способен напечатать бетонное здание без опалубки объемом 144 квадратных метра. Примечательно, что высота аппарата составляет чуть больше двух метров.
Специальная платформа, водруженная на регулируемые по высоте рельсы, оперативно поднимает экструдер по оси Z, в то время как размеры осей X и Y ограничены (например, для принтера P3 16 х 9 метров).
А как же насчет внутренних стен? Все, описанные выше технологии и изобретения ориентированы на строительство внешних конструкций. Но на рынке трехмерной печати нашлись компании, которые всерьез задумались над обустройством жилого пространства изнутри.
К примеру, Emerging Objects изобрели соляной полимер для печати межкомнатных перегородок, изящно зондирующих помещение. Соединив воедино строительный клей и соль, добытую в пруду Редвуд-сити, изобретатели получили недорогой, легкий, водостойкий, полупрозрачный материал.
Первым проектом Emerging Objects стал 3D-печатный дом под кодовым названием 1.0. Стены в комнатах целиком и полностью печатаются из новоизобретенного материала Saltygloo. В результате получается очень красивый, изящный и достаточно прочный дом, который станет украшением любой курортной зоны.
Рональд Раэль решил не останавливаться на достигнутом. Недавно функционер, возглавляющий Emerging Objects, сообщил, что планирует возвести дом из современных 3D-печатных материалов.
Внутренние стены, как уже говорилось, будут сделаны из Saltygloo, а наружные напечатают из Picoroco – запатентованных чернил, являющих собой цементный полимер. Стоит отметить, что все строительные элементы печатаются на промышленном оборудовании.
3d принтер и строительство домов, как взаимодополняющие элементы.
В Нидерландах решили пойти немного другим путем. Исследователи, представляющие лабораторию Sabin Design при Корнельском университете, решили, что современная промышленность не готова к печати домов целиком. Вместо этого они сосредоточили свои усилия на печати керамических кирпичей.
Ученые решили обойти традиционные трудоемкие методы строительных работ, заменив шлакоблоки, цементный раствор и физический труд с помощью изделия под названием PolyBricks.
Специалисты из Sabin Design решили отказаться от традиционных клеящих составов. Кирпичи Polybrick создавались с учетом классических столярных технологий, применяющихся строителями для скрепления между собой деревянных изделий. Другими словами, кирпичные блоки проектируются таким образом, чтобы сила тяжести соединяла между собой все детали конструкции.
Для изготовления несущих блоков использовался современный порошковый 3D-принтер ZCorp 510, который полностью оправдал свою функциональность и продемонстрировал высокое качество печати.
В итоге
Армия – двигатель современного прогресса. По крайней мере, так считают многие уважаемые ученые. Как известно, большинство уникальных технологий, которые появились в нашей жизни, были подарены «гражданским» предприятиями оборонной промышленности.
3D строительство – это тот редкий случай, когда предприятия оборонной промышленности заинтересовались исконно гражданскими разработками для военных целей.
ВМС США всерьез заинтересовались методами печати бетоном. Национальный научный фонд США при поддержке оборонных ведомств решили финансировать разработки компании Contour Crafting.
Это означает лишь одно – 3D печать в строительстве определенно нашла свое место и вполне возможно, очень скоро, строительство станет частью технологии трехмерной печати, а не наоборот!
Эти 3D-напечатанные дома можно напечатать сегодня и готовы к заселению завтра
Синтия Боумен
Обновлено 18 августа 2020 г.
Если у вас есть 24 часа и от 4 до 10 тысяч долларов, чтобы потратить, вы можете распечатать индивидуальный дом своей мечты. Несколько компаний играли с идеей напечатать дом с использованием новейших технологий 3D-печати — и теперь эта мечта стала реальностью.Взгляните на эти шесть инновационных домов, напечатанных на 3D-принтере:

Построенный в марте 2018 года, первый в Америке дом, изготовленный на 3D-принтере, имеет две спальни и одну ванну. Изображение: Icon
Купите эти продукты сейчас: Уличные стулья — Точечные светильники1. 3D-печать дома в Остине, Техас, компанией Icon
.Icon в партнерстве с New Story, благотворительной организацией, занимающейся искоренением бездомности путем предоставления убежища в неблагополучных и бедных общинах, напечатал дома площадью 800 квадратных футов менее чем за день примерно за 4000 долларов. Как они это сделали: Vulcan, большой 3D-принтер, использует цифровые чертежи, созданные инженерами, для печати слоев бетона толщиной 3⁄4 дюйма в виде слоистых «срезов».

Изоляция сохраняет тепло в этом солнечно-желтом доме в любых условиях. Изображение: Apis Cor
Купите эти продукты сейчас: Краска для стен — Краска для двериИнтерьер круглого крошечного дома, напечатанного на 3D-принтере, светлый и просторный. Изображение: Apis Cor
Купите эти продукты сейчас: стеклянный круглый стол — чехол для дивана2. Крошечные домики, напечатанные на 3D-принтере Apis Cor
Этот круглый крошечный дом, построенный Apis Cor из Сан-Франциско, имеет площадь всего 400 квадратных футов и стоит 10 134 доллара.Компания утверждает, что бетонная смесь прослужит 175 лет. Как они это сделали: Мобильный 3D-принтер на месте возводит дом от фундамента.

Эйндховен станет первым городом, который создаст небольшое сообщество домов, напечатанных на 3D-принтере. Изображение: Houben & Van Mierlo Architecten B.V.
Купить эти продукты сейчас: Садовые растения3. Район 3D-печатных домов в аренду в Эйндховене, Нидерланды
Технологический университет Эйндховена собирается напечатать на 3D-принтере район сдающихся в аренду бетонных домов под названием Project Milestone.Их больше всего интересует экологический потенциал домов, напечатанных на 3D-принтере, за счет сокращения отходов бетона и транспортных расходов. Как они это делают: 3D-принтер, который строит дома, живет на месте и состоит из большой роботизированной руки, снабженной соплом, которое впрыскивает специальный цементный состав. Цемент следует цифровым чертежам архитектора слоями для обеспечения высокой прочности.
Семья во Франции может первой переехать в дом, напечатанный на 3D-принтере. Изображение: BBC
Купите эти продукты сейчас: Декоративные травы
Дом с четырьмя спальнями — самый большой на данный момент, его площадь составляет 1022 квадратных фута.Изображение: BBC
Купите эти продукты сейчас: деревянный журнальный столик — декор вазы4. Первый жилой дом во Франции, напечатанный на 3D-принтере
Эти домовладельцы разорились на свой дом, напечатанный на 3D-принтере, потратив примерно 220 000 долларов на четырехкомнатную конструкцию площадью 1022 квадратных фута. Изогнутые стены, интеллектуальная техника, цифровое управление для людей с ограниченными возможностями и многие стандартные варианты отделки — вот лишь некоторые из основных моментов. Как они это сделали: Бенуа Фюре руководил проектом в Нантском университете и руководил дизайном и печатью.Хотя дом является самым дорогим в этом списке, Фюре утверждает, что печатный дом, печать которого занимает 33 часа, на 20 процентов дешевле, чем дом традиционной постройки.

Эффектная черная текстура служит не только элементом дизайна, но и повышает изоляцию и структурную стабильность дома. Изображение: DUS Architects
Купите эти продукты сейчас: Палатка Canopy5. Крошечные домики, напечатанные на 3D-принтере из переработанного пластика
DUS Architects решили создать переработанную (и пригодную для вторичной переработки) крошечную хижину под названием Urban Cabin.Его площадь составляет всего 250 квадратных футов. Как они это сделали: Они напечатали дом, используя экологически чистый биопластик, который впоследствии можно разобрать, измельчить, переработать и / или повторно использовать для печати нового дома. Они надеются продемонстрировать скорость 3D-печати, чтобы предоставить временное жилье в случае бедствия.
Премьера дома, напечатанного на 3D-принтере, прошла во время Миланской недели дизайна. Изображение: CLS Architetti
Купите эти продукты сейчас: Plants DecorВысококачественная отделка придает дому землистый и роскошный вид.Изображение: CLS Architetti
В магазин сейчас: ванна — стулья для столовой6. 3D-печатный дом в итальянском стиле
В результате партнерства архитектурной студии CLS Architecti и инженерной фирмы Arup был создан один из самых элегантных домов с принтом на сегодняшний день. В доме с одной спальней и одной ванной есть поразительная гостиная и кухня площадью более 1000 квадратных футов. В отделке использованы мрамор, камень и бетон с фурнитурой и акцентами из бронзы в теплых тонах. Как они это сделали: Портативный 3D-принтер напечатал дом прямо на миланской площади Пьяцца Чезаре Беккариа.Чтобы упростить процесс, дом был распечатан из 35 модулей. На печать дома ушло 48 часов, а еще пять дней — на пол, окна и отделку. Что вы думаете об этих домах, напечатанных на 3D-принтере? Вы думаете, что будете жить в одном из них в будущем?
.3D-планы домов — 3D-печатные модели домов
Планы домов с вариантами 3D-печати из коллекции Plan
Один из самых распространенных вопросов: «Как я могу лучше представить себе, как будет выглядеть мой дом после того, как он будет построен?» Теперь мы предлагаем наш первый план дома с возможностью 3D-печати.
Сегодня для практического использования домостроители и будущие владельцы домов могут использовать технологию 3D-печати для печати 3D-модели плана дома из специально подготовленных файлов.
Как видите, трехмерное изображение плана дома № 187-1001 (слева) — полезное начало для домашних строителей, позволяющее строителям получить «виртуальный» 360-градусный вид плана вашего дома с гораздо большей детализацией, чем статические изображения. и визуализации. Технология 3D-печати использует файлы программного обеспечения для e
фактически превратит ваши чертежи в реальную физическую модель вашего дома. Этот процесс позволяет строителям и владельцам домов лучше понять, какой именно дом будет построен.
Сегодня для практического использования домостроители и будущие владельцы домов могут использовать технологию 3D-печати для печати 3D-модели плана дома из специально подготовленных файлов.
Как видите, трехмерное изображение плана дома № 187-1001 (слева) — полезное начало для домашних строителей, позволяющее строителям получить «виртуальный» 360-градусный вид плана вашего дома с гораздо большей детализацией, чем статические изображения. и визуализации. Технология 3D-печати использует файлы программного обеспечения для эффективного преобразования ваших чертежей в реальную физическую модель вашего дома.Этот процесс позволяет строителям и владельцам домов лучше понять, какой именно дом будет построен.
Наш первый в серии планов домов с 3D-печатью:
Традиционный дом с крытой верандой (№ 187-1001)
В качестве первого в нашей серии планов дома с возможностью 3D-печати мы выбрали этот красивый дом с шестью спальнями, чтобы подчеркнуть открытость планов этажей, когда вы проходите по нему. Многим владельцам домов сложно представить себе, как полы накладываются друг на друга.Помимо второго этажа, этот дом также включает законченный подвал с двумя дополнительными спальнями и семейной зоной. Модель в масштабе позволяет пользователям быстро понять, как эти этажи работают вместе в целом.
Что такое 3D-печать? Что такое 3D-принтер?
3D-печать — это процесс создания объекта путем последовательного (аддитивного) наслоения материалов. Используя компьютерные модели, разработанные в САПР или аналогичном программном обеспечении, 3D-принтер преобразует цифровую модель в твердую или физическую.
Преимущества 3D-печати
Преимущества использования 3D-принтера для создания физической модели или копии вашего будущего дома включают:
- Визуализируйте все углы и расстояния — как снаружи, так и внутри.
- Улучшайте общение с подрядчиками и привлекайте их для получения желаемых результатов.
- Обеспечивает подробную эмуляцию дизайна чертежей только в 2D-формате.
- Продемонстрируйте интерьер и экстерьер, дав обзор всего дома до его постройки.
- Проверьте ориентацию вашего дома на вашем участке, чтобы оптимизировать солнечный свет в доме.
Преимущества использования 3D-принтера для создания физической модели или копии вашего будущего дома включают:
- Визуализируйте все углы и расстояния — как снаружи, так и внутри.
- Улучшайте общение с подрядчиками и привлекайте их для получения желаемых результатов.
- Обеспечивает подробную эмуляцию дизайна чертежей только в 2D-формате.
- Продемонстрируйте интерьер и экстерьер, дав обзор всего дома до его постройки.
- Проверьте ориентацию вашего дома на вашем участке, чтобы оптимизировать солнечный свет в доме.
Как я могу получить свою 3D-модель?
Если у вас дома есть 3D-принтер, это отличный способ начать.MakerBot, пожалуй, самый популярный производитель потребительских 3D-принтеров. Однако пока не многие люди имеют дома 3D-принтеры. К счастью, сегодня во многих городах и штатах есть службы 3D-принтеров. Учитывая, что эта технология находится на такой ранней стадии, и это первая из нашей серии планов домов с возможностью 3D-печати, мы предлагаем версию файлов для 3D-принтера бесплатно, когда вы покупаете пакет для создания файлов САПР плана # 187-1001.
Могу ли я построить свой дом с помощью 3D-принтера?
Теоретически это можно сделать, но мы не советуем! Фактически, дома недавно были построены или находятся в стадии строительства с использованием 3D-принтеров в Амстердаме и Лос-Анджелесе.Эти дома демонстрируют возможности технологии. Однако они также не очень практичны, но при этом чрезвычайно дороги. Некоторые скажут, что они тоже не очень «домашние».
Технология 3D-печати все еще находится на очень ранней стадии — подумайте о персональном компьютере в начале 70-х или мобильных телефонах в начале 80-х. Не исключено, что достижения в области технологии 3D-печати могут революционизировать способ строительства домов. Некоторые потенциальные преимущества 3D-печатных домов в будущем могут быть:
- Меньше расходуемых материалов при строительстве домов.
- Без перевозки материалов и продуктов.
- Дома построены на заказ.
3D-печать может даже привести к изменению наших собственных предпочтений в дизайне дома.
- Индивидуальное выражение.
- Демократизация архитектурного дизайна.
The Plan Collection постоянно ищет новые и инновационные способы улучшить взаимодействие с пользователем во всем, что связано с домом и его постройкой.Мы приветствуем ваши отзывы и предложения.
.