05 марта 2016г.
В современной строительной индустрии большую популярность приобретает технология 3D-печати. Гибкость применения технологии, обилие материалов, используемых для 3D-печати, обеспечивает использование её в таких направлениях строительства, как дизайн, моделирование, проектирование и возведение зданий, производство строительных материалов и конструкций.
3D-принтер – это устройство, использующее метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели. Технология не новая, однако, научные исследования применения 3D-печати в области строительства начались сравнительно недавно. Она быстро обрела популярность и открыла новые возможности. На мировом рынке начали появляться самые разнообразные виды 3D-принтеров, работающих с различными материалами.
Первоначально, когда основным материалом 3D-печати был пластик, возможность создавать физические объекты нашла применение в дизайнерской и проектной деятельности. Дизайнеры и проектировщики получили возможность «пощупать» и рассмотреть со всех сторон уменьшенную копию проектируемого объекта. (Рисунок 1)
За период
существования 3D-печати создавались и совершенствовались как сами 3D принтеры, так и материалы для печати. В скором времени люди смогли печатать объекты из металла, глины или бетона, появились крупные
версии 3D-принтеров для создания, как строительных конструкций, так и полноценных зданий и сооружений.
Во всем мире идет негласная гонка по технологиям 3D-строительства (Табл.1):
Таблица 1
Разработка инновационных технологий 3D-печати в сфере строительства
|
Наименование организации
|
Страна
|
Разработка
|
Применение
|
|
Университет Лафборо (Loughborough University)
|
Великобрит ания
|
3D-принтер для строительства домов
|
Печать небольших объектов типа строительных блоков,
лавочек и вазонов. Изготовление крупных блоков. Принтер
выполняет всевозможные дома, ему подвластны любые
конфигурации и линии: кубические, выпуклые, изогнутые и др.
|
|
WinSun Decoration
Design Engineering
|
Китай
|
3D-принтер, позволяющий
«печатать» до десяти домов в сутки
|
Производство из бетона всего
здания целиком, процесс занимает предельно мало времени. За 24 часа 3D-принтер может произвести десять зданий площадью в 200 квадратных метров
каждый.
|
|
WASP (World’s Advanced Saving Project)
|
Италия
|
3D-принтер BIGDELTA WASP -
система для производства модульных бетонных
элементов
|
3D-принтер печатает полые внутри модульные бетонные элементы, которые имеют меньшую массу, но за счет особой
зигзагообразной формы обладают такой
же механической прочностью и устойчивостью
к нагрузкам, что и обычные железобетонные блоки.
|
|
ЗАО
«СПЕЦАВИА»
|
Россия
|
Строительные принтеры
Specavia
|
Создание малых
объектов для ландшафтного дизайна.
Печать отдельных составляющих блоков для постройки зданий.
Строительство габаритных конструкции: беседок, лоджий,
гаражей или летних
домиков.
|
|
FastBrick Robotics
|
Австралия
|
Промышленный робот Hadrian
|
Робот-каменщик, способный выкладывать стены дома за два дня. Работает по принципу 3D-печати, выкладывая слой за слоем
ряды кирпичей.
Управляющий компьютер рассчитывает действия руки-манипулятора, исходя из имеющейся CAD- модели дома
или другого объекта. |
|
|
|
|
|
|
MX3D
|
Нидерланд ы
|
3D-принтер MX3D- Metal
|
Многоосевой 3D-принтер на базе промышленного робота,
способен «рисовать» в воздухе металлические
структуры любой сложности.
|
Применение 3D-печати имеет свои плюсы и минусы. Преимущества, которые даёт применение технологии
- это снижение
сроков строительства, низкое
энергопотребление, отсутствие отходов, высокая
степень автоматизации строительного производства, а,
следовательно, экономия на
оплате труда, экономия до 70% стоимости возведения каркаса здания по сравнению
с традиционным строительством. Наблюдаются и несколько тонких проблем,
касающихся технологии возведения зданий. В частности, 3D принтеры строят дома путем нанесения слоя бетонной смеси на ранее выложенный слой, при этом не имеют возможности применения арматуры, это приводит
к уменьшению надёжности
конструкции. Другое уязвимое место - монтаж инженерных систем, без которых современный дом просто не может
существовать.
Все эти спорные технические моменты нельзя назвать неразрешимыми, они характерны для любой прорывной технологии, только начинающей свое развитие. Какое-то
время инженерам придется потратить на то, чтобы убрать все технические проблемы, нивелировать недостатки технологии и полностью
автоматизировать все процессы,
протекающие на строительной площадке.
Список литературы
1.
3D принтер [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://ru.wikipcdia.org
2.
Строительные 3D принтеры [Электронный ресурс].
- Режим доступа:
http://www.orgprint.com
3. Технология будущего: строительство 3D принтера [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://newimperia.ru
