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