5 впечатляющих примеров того, на что способны строительные 3D-принтеры
Для строительства любого здания, начиная от жилого дома и заканчивая огромным небоскребом, требуется большая команда специалистов. Созданием чертежа здания занимается архитектор, инженеры проектируют несущие конструкции, а каменщики, кровельщики и другие мастера занимаются непосредственно строительством. Так было на протяжении многих лет, но сегодня ситуация другая — в некоторых странах команда строителей очень маленькая и иногда состоит всего лишь из 2-3 людей. Дело в том, что для строительства все чаще используются большие 3D-принтеры, которые накладывают слои из прочных материалов, создавая полноценные сооружения. Недавно в Германии началось возведение самого большого здания напечатанного на таком оборудовании. Думаем, это отличный повод рассказать вам о самых интересных проектах такого рода.
Содержание
1. Как работает строительный 3D-принтер
2. Самое крупное здание в Европе
3. Офис в Дубае, напечатанный на 3D-принтере
4. Пятиэтажный дом на 3D-принтере
5. Печать домов на 3D-принтере в России
6. Печать плотины в Китае при помощи 3D-принтера
Как работает строительный 3D-принтер
Идея использования 3D-принтеров в строительстве возникла примерно в конце 2000-х годов. Сначала это были прототипы и первые здания были очень примитивными. Со временем специалисты нашли наиболее подходящие составы «чернил», а устройства стали сложнее по структуре и, соответственно, точнее.
Строительные 3D-принтеры выглядят по-разному, вот один из вариантов. Источник: sculpteo.com
Принцип работы строительного 3D-принтера почти такой же, как у обычного. Первым делом специальные «чернила», обычно представляющие собой смесь цемента и песка, загружаются в принтер. Затем принтер начинает печатать объект, нанося слои этого материала один на другой. Оборудование управляется по программе, которая указывает, куда именно нужно наносить каждый слой. Печать продолжается, пока не будет создан весь объект.
Демонстрация работы 3D-принтера от YouTube-канала Insider Art
Современные 3D-принтеры для строительства без проблем справляются с печатью стен, перегородок и фасадов зданий. Сантехника и другие элементы проводятся вручную — эта задача не для автоматического оборудования.
О том, что печатью самого крупного европейского здания займется 3D-принтер, успели написать многие — например, авторы издания Gizmochina. Сооружение расположится в немецком городе Гейдельберг и будет выполнять функцию дата-центра, внутрь него поместят сотни компьютерных серверов. Высота немецкого дата-центра достигнет 9 метров, а длина и ширина составят 55 и 11 метров соответственно. Благодаря печати на 3D-принтере, строительство займет всего лишь 140 часов — оно завершится в конце июля 2023 года.
3D-принтер напечатает огромный дата-центр за несколько дней
Огромный размер является не единственной особенностью будущего здания. Принтер для печати будет заправлен материалом i. tech 3D, разработанным немецкой фирмой Heidelberg Materials. Он уникален тем, что является полностью перерабатываемым, уменьшает расход материала на 70% и оставляет минимальный углеродный след. В общем, этот материал порадует защитников природы.
Офис в Дубае, напечатанный на 3D-принтере
В 2016 году, на территории дубайского комплекса Emirates Towers, был создан «офис будущего», состоящий из нескольких небольших помещений с общей площадью 250 квадратных метров. По данным Livin Spaces, каждое сооружение имеет полукруглую форму — такое решение было принято в целях обеспечения безопасности и придания большей прочности.
3D-печатный офис в Дубае снаружи
Для строительства офисных помещений был использован 3D-принтер с размерами 6х36х12 метров. Он наслаивал друг на друга цементную смесь, и такой подход сильно ускорил строительство — процесс занял 17 дней. Сначала фрагменты конструкции были созданы в мастерской компании Winsun, после чего их перенесли в нужное место и собрали воедино за пару дней.
Интерьер офиса в Дубае
После окончания работ правительство Дубая подчеркнуло, что 3D-печать позволила сэкономить 50% бюджета. Для контролирования печатного оборудования был выбран один человек, семь рабочих занялись сборкой здания. Также в работе участвовали 10 электриков и других специалистов — команда была большой, но не настолько, как на обычной стройке.
Пятиэтажный дом на 3D-принтере
В 2015 году упомянутая выше компания Winsun удивила общество тем, что с помощью 3D-принтера построила пятиэтажный дом в провинции Цзянсу на востоке Китая. Мы рассказывали об этом проекте в статье «Китайская компания показала напечатанный 5-этажный дом». Общая площадь сооружения составляет 1100 квадратных метров — в этом доме точно найдется место для нескольких больших семей.
5-этажный дом, напечатанный на 3D-принтере в Дубае
На фотографии отчетливо видно, что стены дома состоят из множества слоев
Для возведения дома использовался 3D-принтер длиной 6, шириной 10 и высотой 40 метров. Специалисты создали трехмерную модель здания на компьютере, после чего принтер по слоям его напечатал. В качестве чернил использовалась смесь из частиц бетона, стеклопластика, песка и вещества для их укрепления. Использование такой смеси не только позволило сэкономить, но и наделило здание хорошими свойствами: стены хорошо блокируют звук, не пропускают холод и поглощают сейсмические волны.
Печать домов на 3D-принтере в России
Строительные 3D-принтеры есть и в России. По данным rg.ru 2017 году компания «АМТ-Спецавиа» напечатала в Ярославле дом площадью 298,5 квадратных метров. Возведение заняло больше времени, чем в перечисленных выше проектах — строительство началось в 2015 году, а отделочные работы и установка крыши завершились только спустя два года. Специалисты подчеркнули, что в доме есть свет, вода и все что нужно для жизни — сооружение отвечает всем правилам и нормам индивидуального жилищного строительства (ИЖС).
3D-печатный дом в Ярославле. Источник: Ирина Штольба/РГ
Печать плотины в Китае при помощи 3D-принтера
В 2022 году в Тибетском нагорье началось строительство самого грандиозного сооружения с использованием 3D-принтера — плотины Дамба Янцюй. Ожидается, что он сможет вырабатывать для Китая до 5 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Высота плотины составит 180 метров, то есть после строительства она станет самым большим 3D-печатным сооружением в мире. Мало того, что в строительстве будет использован огромный 3D-принтер, так еще он будет управляться искусственным интеллектом.
Начало строительства огромной плотины в Китае
Если хотите узнать больше о плотине Дамба Янцюй, читайте нашу статью «Искусственный интеллект сам построит плотину в Китае. Это вообще возможно?». В ней мы также написали, почему этот проект может стать причиной нехватки рабочих мест в Китае.