Skip to main content

Может ли 3D-печать изменить известную нам жилую архитектуру?

Может ли 3D-печать изменить жилую архитектуру, как мы ее знаем? Любезно предоставлено PERI

К 2025 году Дубай планирует напечатать четверть своих зданий с использованием методов 3D-строительства, что продемонстрирует потенциал быстрорастущей технологии, способной пересмотреть и расширить границы традиционной архитектуры. По мере того, как эта техника становится жизнеспособным решением в области строительства, инженерии и архитектуры, ее популярность быстро растет. Фактически, только в период с 2021 по 2028 год ожидается, что мировой рынок 3D-строительства вырастет на 91%, согласно отчету Grand View Research за июль 2021 года. Почему такой быстрый рост? Помимо того, что это более быстрая альтернатива и более низкие затраты на строительство, он также может предлагать доступные жилищные решения и предоставляет бесчисленные возможности дизайна, среди многих других преимуществ. Таким образом, поскольку архитекторы должны адаптироваться к новой технологической эпохе, когда скорость и эффективность стали ключевыми факторами в процессах проектирования и исполнения, рост 3D-печати показывает огромные перспективы. Это могло бы даже помочь изменить конструкцию в том виде, в каком мы ее знаем.

Гибкость дизайна и сокращение времени строительства

Строительная 3D-печать — это новая технология формования бетона без использования опалубки, а это означает, что сборные детали и целые стены могут быть напечатаны в любой форме быстро и с минимальными затратами. По сути, трехмерные формы создаются с помощью процесса, управляемого компьютером, трансформируя традиционный процесс строительства и открывая множество возможностей для проектирования. В отличие от других традиционных методов, архитекторы могут легко разрабатывать индивидуальные конструкции с беспрецедентными поверхностями, формами и цветами для творческих, новаторских и привлекательных зданий — первых и единственных в своем роде. Возможна практически любая органическая форма: изогнутые или прямые стены, гладкие или шероховатые поверхности, плоские или угловые. Поистине нет границ для выражения архитектурного творчества.

Предоставлено PERI

Помимо такой свободы дизайна, сам процесс печати также особенно эффективен. Он не только обеспечивает высокую степень надежности планирования с самого начала, но также имеет высокую скорость печати и требует небольших усилий по координации, что снижает затраты на строительство. Например, PERI AG теперь может легко построить целый дом на одну семью (иначе построенный из кирпича или дерева за месяцы или годы) всего за 25 часов чистого времени печати благодаря новой технологии. Это открывает возможность архитектурно новаторских зданий, которые могут ожить за меньшее время — и без дополнительных затрат — по сравнению с традиционными методами.

Предоставлено PERI

Как работает 3D-печать?

Несмотря на то, что технология 3D-печати строительных материалов в настоящее время находится на начальной стадии, компания PERI, один из ведущих мировых поставщиков опалубки и строительных лесов, уже несколько лет активно участвует на рынке. Немецкая семейная компания вместе с датской COBOD работает над усовершенствованием технологии и выходом на новые рынки. Основное внимание уделяется жилищному строительству, но также включает производство отдельных сборных элементов.

PERI использует машину, известную как COBOD BOD2, полностью разработанный и безопасный строительный 3D-принтер, который можно настроить в любом направлении для широкого спектра применений, будь то стены, колонны, лестницы или другие элементы здания. Каждый COBOD BOD2 предлагает множество преимуществ, таких как портальная система, подходящая для удаленного производства и применения на месте, устраняя необходимость в частом перемещении и калибровке. В то же время система включает в себя ряд модулей, которые можно выбрать для конкретных проектов.

Однако принтер особенно выделяется своей скоростью по сравнению с другими машинами. Помимо того, что он является самым быстрым строительным принтером на рынке с максимальной скоростью 1 м / с, он сертифицирован таким образом, что позволяет выполнять работу в зоне печати во время печати. Таким образом, все виды ручной работы, такие как установка труб, можно легко интегрировать и, таким образом, оптимизировать процесс строительства.

Концепция и исполнение Röser GmbH, дизайн MENSE-KORTE, материалы MC Bauchemie.  Изображение предоставлено Röser GmbHКонцепция и исполнение Röser GmbH, дизайн MENSE-KORTE, материалы MC Bauchemie.  Изображение предоставлено Röser GmbH

Буквально в прошлом году первая продажа строительного 3D-принтера засвидетельствовала его успех. Стремясь производить широкий ассортимент сборных железобетонных элементов и минимизировать ограничения при планировании, немецкая компания Röser GmbH разместила заказ в PERI в качестве инновационной долгосрочной инвестиции.

Метод применения

Несмотря на то, что потолки, плиты перекрытия и фундаменты построены традиционным способом, BOD2 доказал, что может успешно производить бетонные стены. После транспортировки принтера на строительную площадку устанавливаются оси Z, печатающая головка прикрепляется к оси X стальной конструкции, а имеющийся в продаже бункер и бетононасос подключаются к BOD2. После завершения сборки процесс печати проходит в трех измерениях по 3 осям на надежной металлической раме.

Поскольку напечатанная полая стена соответствует статическим требованиям в жилых домах, армирование не требуется. Вдобавок напечатанные двустенные стены полостей могут каким-либо образом интегрировать методы изоляции.

Предоставлено PERI

Жилые дома: вехи развития технологии 3D-строительства

Технология 3D-строительства пережила беспрецедентную веху: первый в Германии полностью функционирующий печатный дом был официально открыт и теперь готов к выходу на рынок. С началом печати в сентябре 2020 года двухэтажный особняк, построенный PERI и спроектированный MENSE-KORTE ingenieure + architekten, прошел все процедуры утверждения регулирующими органами и открылся в июле этого года в Бекуме, Северный Рейн-Вестфалия. PERI напечатала трехслойные полые стены площадью 80 кв. М на каждом этаже, которые заполнены изоляционным составом и предусматривают место для элементов, связанных с водой и электричеством. Компания Röser GmbH поставила компоненты чердака в виде сборных деталей, которые в сочетании с процессом печати на месте позволили получить однородную единицу.

Проект Beckum был удостоен награды German Innovation Award от Немецкого совета по дизайну — ежегодной награды, которая присуждается проектам, которые демонстрируют достижения в отрасли за счет оригинальности, реализации и эффективности.

«В Beckum реализованы три функции — цифровая, динамическая, готовая к печати. С появлением первого в Германии жилого дома, напечатанного на 3D-принтере, строительная отрасль создала положительное давление: для инновационного строительства с использованием новых технологий, для повышения привлекательности строительных профессий и для современной архитектуры с новыми стилями ». — Ина Шарренбах, министр внутренних дел, муниципальных дел, строительства и равноправия земли Северный Рейн-Вестфалия.

Дом на одну семью в Бекуме, Северный Рейн-Вестфалия.  Изображение предоставлено PERIДом на одну семью в Бекуме, Северный Рейн-Вестфалия.  Изображение предоставлено PERI


Помимо позиционирования PERI как пионера на рынке, успех уникального проекта доказывает, что 3D-строительство жизнеспособно и открывает целый ряд возможностей в отрасли. Он также подготовил почву для более крупных и сложных жилых единиц. Ровно через два месяца после начала работ над домом в Бекуме PERI приступила к печати самого большого печатного жилого дома в Европе, на этот раз в Валленхаузене, Бавария. Распределение по 3 этажам и 380 кв.м, 4 из 5 квартир сдаются в аренду, а одна из них используется как выставочная квартира. С тех пор многое из того, что было первоначально изучено в Бекуме, также было включено в первый жилой проект в Темпе, штат Аризона, пристройку многоквартирного дома на Боденском озере в Германии и первое здание в Австрии, напечатанное на 3D-принтере, выполненное в сотрудничестве с STRABAG SE.

С последним проектом печати в Австрии команда 3D-печати PERI успешно выполнила пять проектов печати за один год. Все это не исследовательские проекты, а реальные дома, которые прошли все процессы утверждения строительных норм, сданы в аренду и заселены или в которых работают люди.

Жилой дом в Валленхаузене, Бавария.  Изображение предоставлено PERIЖилой дом в Валленхаузене, Бавария.  Изображение предоставлено PERIЖилой дом в Валленхаузене, Бавария.  Изображение предоставлено PERIЖилой дом в Валленхаузене, Бавария.  Изображение предоставлено PERI

Поскольку архитекторы во всем мире сталкиваются с периодами неопределенности, нехватки рабочей силы и жилья или с другими отраслевыми проблемами, можно быть уверенным только в одном: строительство и планирование в том виде, в каком мы их знаем, кардинально изменятся во многих областях. С 3D-печатью в качестве многообещающей альтернативы медленные и дорогостоящие корректировки планирования могут уйти в прошлое. Его повышенная жизнеспособность, продуктивность и оптимизация процесса строительства могут не только предложить доступные решения для жилья и более низкую арендную плату, но также могут предоставить убежище для пострадавших от стихийных бедствий регионов или ответ на вопрос более устойчивого строительства. Несмотря на то, что есть еще много возможностей для изучения на других рынках и в других сегментах отрасли, очевидно, что 3D-печать в строительстве никуда не денется.

Для получения дополнительной информации о технологии 3D-печати и ее реальных приложениях перейдите по этой ссылке.

Эта статья является частью Topic: New Practices, с гордостью представленного PERI. Отдел будущих продуктов и технологий PERI исследует прорывные технологии, которые могут коренным образом изменить строительную отрасль. Цель состоит в том, чтобы распознать признаки будущего и помочь сформировать это будущее. Таким образом, благодаря методичному подходу PERI расширяет свою ключевую компетенцию и является явным пионером на рынке. Узнайте больше о наших ежемесячных темах. Как всегда, в мы приветствуем вклад наших читателей; если вы хотите отправить статью или проект, свяжитесь с нами.

.

Оставить комментарий