3D принтер строит дом: как их строят и почему им пророчат большое будущее? 7 реальных домов, в которых уже живут

Содержание

3D принтер строит дом

Категории CD

ArCon

Программа Кафель

Наш Сад Рубин 10

DefSmeta

СтройКонсультант

3D принтер строит дом

От 3D макета к 3D строительству

3D принтер — это удивительное изобретение человечества. С его помощью мы можем создавать трехмерные объекты на основе компьютерных 3D моделей. Первые такие устройства были баснословно дорогими. Поэтому их использовали в основном крупные промышленные, строительные, научные и образовательные организации для своих нужд. С помощью 3D принтеров исследователи и ученные могли создавать модели тех или иных объектов — прототипы. Это помогало выявить сильные или слабые стороны будущего продукта и при необходимости внести изменения еще на этапе проектирования. Данная возможность, как вы понимаете, позволяла экономить время и средства.

Позже появились компактные 3D принтеры для широкой пользовательской аудитории. Такие устройства отличались относительно невысокой стоимостью и возможностью использования в домашних условиях. Кто приобрел подобное устройство для развлечения, а кто-то стал зарабатывать деньги на изготовлении реальных 3D моделей (например, макетов зданий и сооружений). Вы наверняка не раз видели по телевизору или в интернете различные выставки строительных компаний, где они показывают макеты своих зданий. С помощью бытового 3D принтера такой макет теперь может выполнить даже школьник (владеющий 3D редактором).

Внешне выглядит, что технология эта крайне проста. Строители устанавливают на стройплощадке 3D-принтер, напоминающий козловой кран. У принтера в памяти заложен макет здания. На площадке складываются детали. Принтер подключается к источнику питания, а него загружается сырье. И все – процесс пошел.

Сейчас архитекторы используют 3D-технологии для создания отдельных элементов, например лепнины на фасадах, дверных ручек и прочих. Создают несколько вариантов и выбирают самый удачный. Либо же быстро проверяют, насколько этот элемент удобен в использовании. Но это всего лишь прототипы, далее эти конструктивные элементы изготавливают из настоящих строительных материалов – бетона, пластика и так далее.

Одновременно делаются попытки строительства при помощи 3D-печати и полноценных конструкций. Из обычного бетона строят малые архитектурные формы. Так, в Великобритании создали Loughborough University, и он работает не только в исследовательском ключе, но и для рынка. Вполне возможно строить частные дома, используя технологию бетонных экструдеров на полимерный каркас, напечатанный при помощи 3D-принтера. Более того, коммерчески это эффективно.

Принтер, на котором можно «напечатать» целый дом

А теперь попробуйте представить себе 3D принтер, помощью которого можно «напечатать» что-то еще более масштабное. Ну, например, автомобиль, мебель или целый дом. Конечно же, создание полностью функционального автомобиля (как и любой другой сложной техники) методом «слоистой печати» пока еще остается чем-то из области фантастики. А вот 3D принтер для «печати» домов и других полноценных зданий может появиться в арсенале строительных компаний через каких-нибудь пять лет. По крайней мере, в этом уверен профессор факультета инженерии Южно-Калифорнийского Университета — Берох Хошневис.

3D принтеры создают реальные объекты при помощи печати по слоям на основе компьютерной 3D модели. Обычный дом или любое другое здание, по сути, строится тоже по слоям — фундамент, стены, крыша. Так почему бы не построить гигантский 3D принтер для строительства домов. И не просто строительства, очень быстрого возведения готовых полнофункциональных зданий. Вышеупомянутый профессор считает, что подобное станет реальностью в течение пяти лет.

Благодаря использованию современных технологий, в наши дни постройка двухэтажного коттеджа в Штатах занимает по времени от 2 до 6 месяцев. В которых случаях этот срок может быть немного меньше или немного больше. Казалось бы, это отличный показатель. Но даже его можно значительно улучшить при помощи замены ручного труда на машинный. Дело в том, что современное строительство, каким бы совершенным оно ни было, требует значительных затрат ручного труда. Более того — основная часть работы по возведению здания выполняется вручную. Если ручной труд заменить машинным, что предлагает сделать Берох Хошневис, то строительство домов станет менее дорогим и более быстрым.

По мнению профессора, через пять лет 3D принтеры достигнут такого уровня технологического развития, что позволят создавать не только макеты зданий из прессованной бумаги, но и строить настоящие бетонные дома. При этом скорость возведения обычного двухэтажного дома не займет более одного дня. А участие человека в процессе строительства станет минимальным.

Как будет работать 3D принтер для строительства домов?

Пока все это очень сложно себе представить, но одно можно сказать точно. Принтер, который будет строить дом, должен быть по размерам больше возводимого им здания. На прошедшей конференции разработчиков TEDx профессор Хошневис показал технологию Contour Crafting (моделирование и возведение объекта по слоям, как в бытовых 3D принтерах), которая будет использована в гигантском принтере. Более того, профессор наглядно продемонстрировал во время своего выступления, как будет функционировать подобная машина. Сначала будет создаваться фундамент, затем стены, сантехника, проводка, крыша и т.д. Даже пол и керамическую плитку машина проложит самостоятельно. Единственное, чего сможет «напечатать» принтер, это окна и двери. Их придется устанавливать вручную. Скорость строительства дома составит примерно одну комнату в час (даже немного быстрее). Таким образом, на возведение полноценного дома будет уходить менее одного дня.

Contour Craft – контурное строительство

В Контур Крафт используется гигантский 3D-принтер. Его устанавливают над участком строительства, и принтер из бетона послойно «печатает» стены здания. Причем очертания могут иметь практически любую форму. Здесь фантазия не ограничивается прямыми линиями. Автоматизирована покраска стен и укладка водопровода и электропроводки.

Представленная модель 3D-принтера оснащается соплом, через которое происходит налив бетона. Весь процесс синхронизируется с компьютером, а технология изготовления блоков имеет название «Contour Crafting», что подразумевает под собой «контурное создание» объекта. По сути представленный подход может целиком и полностью изменить строительную отрасль, а сам принцип изготовления элементов будущего дома многие уже успели назвать революционным. Чтобы управлять перемещением огромного 3D-устройства, рабочим достаточно будет соорудить простую рельсовую колею.

Видео на тему Строительный 3D принтер

Посмотреть видео процесса печати по технологии Contour Crafting, которая и легла в основу принципа работы 3D-принтера для скоростного строительства домов.

В ближайшее будущее новые возможности 3D принтера станут технологическим скачком для разработчиков программного обеспечения по трехмерному моделирования зданий. Будет осуществлена неразрывная связка архитектурно-дизайнерских идей и новых строительных технологий.

В перспективе архитектурные программы, например ArCon, будут создавать не только красивую 3D модель дома, но и передавать из3D проекта все необходимые данные для планирования материально-технического снабжения строительства и осуществления технологических процессов строительства.

ArCon Eleco +2014	Строительство дома	DefSmeta Free
ArCon Eleco Small Business	Инженерные системы индивидуального дома	Быстровозводимые здания и сооружения
Наш Сад Рубин (Кристалл)	Программа Кафель Home

Просмотров статьи: 9823 с 28. 03.2014

Ознакомиться с изданиями из категории «Строительство дома»

Корзина покупателя

Товаров:
На сумму:		р.

Поиск по сайту

Подписка на новости


Подробно о подписке

Первые в России дома в 3D-печати строят в Зеленодольском районе — Реальное время

02:24
Эксперты рассказали об актуальных в 2023 году стилях новогоднего декора
00:30
Telegram-канал «Реального времени» в 2022 году набрал более 3 миллионов просмотров
31 дек, 23:32
За год от коронавируса в Татарстане умерли 572 человека
31 дек, 21:33
В Татарстане проживают представители более 130 национальностей
31 дек, 20:31
В Татарстане за год выявили 150 575 случаев СOVID-19
31 дек, 19:34
Для 15% россиян встреча с близкими — любимая новогодняя традиция
31 дек, 19:13
Армейские корпуса ЛНР и ДНР вошли в состав вооруженных сил России
31 дек, 18:55
Неизвестный попытался поджечь новогоднюю елку на Красной площади
31 дек, 18:30
В МЧС напомнили о правилах безопасности при использовании бенгальских огней
31 дек, 18:07
Похороны папы римского на покое состоятся 5 января на площади Святого Петра
31 дек, 17:50
В России завершился осенний призыв — войска пополнили 120 тысяч человек
31 дек, 16:51
В администрации Советского района Казани напомнили, где можно будет запускать фейерверки в эту новогоднюю ночь
31 дек, 16:26
В Россию из украинского плена вернулись 82 военнослужащих
31 дек, 16:15
Владимир Путин вручил награду командующему СВО Сергею Суровикину
31 дек, 15:55
Дмитрий Медведев поздравил россиян с наступающим 2023-м: «Своих не бросаем» стало девизом уходящего года»
31 дек, 15:31
Сочи за год посетило рекордное за последние 100 лет количество туристов
31 дек, 15:15
Владимир Путин поздравил россиян с Новым годом
31 дек, 15:07
В 2022 году смертность от COVID-19 в России снизилась в три раза
31 дек, 14:55
Ночью в Татарстане похолодает до -12 градусов
31 дек, 14:29
Владимир Путин поручил утвердить стратегию развития беспилотной авиации на период до 2030 года
31 дек, 13:55
В январе запустят электрички между Набережными Челнами и Бугульмой
31 дек, 13:36
«Ак Барс» подвел итоги 2022 года
31 дек, 13:05
В ЛНР ликвидировали агента СБУ, планировавшего теракты
31 дек, 12:40
Скончался бывший епископ Римский Бенедикт XVI
31 дек, 12:26
Сергей Шойгу поздравил военнослужащих с Новым годом и напомнил о неотвратимости победы
31 дек, 12:15
Казань вошла в число городов, откуда чаще всего летали за границу бизнес-классом
31 дек, 11:53
В правительстве России уточнили правила назначения пособия на детей мобилизованных
31 дек, 11:30
За ночь с улиц Казани вывезли более 9 тысяч тонн снега
31 дек, 11:08
В России выявили 5 527 случаев заражения COVID-19
31 дек, 11:04
В Татарстане за сутки подтвердилось 66 новых случаев заражения COVID-19
31 дек, 11:00
Главное о коронавирусе на 31 декабря: антиковидные правила для туристов из Китая, испытания «Конвасэл»
31 дек, 10:30
В Конгрессе США оценили последствия передачи Украине ЗРК Patriot
31 дек, 10:12
Вячеслав Володин: «Пусть 2023 год принесет нашей стране новые победы»
31 дек, 10:02
Путин разрешил недружественным странам оплачивать долг за газ иностранной валютой
31 дек, 09:42
В новогоднюю ночь более 1 800 военных заступят на дежурство
31 дек, 09:14
Муфтий раскрыл рецепт халяльного оливье
31 дек, 09:00
Рустам Минниханов поздравил татарстанцев с Новым годом
31 дек, 08:16
Bloomberg: Маск — первый в истории человек, потерявший $200 млрд
31 дек, 07:31
Юрист назвал самые выгодные месяцы для оплачиваемого отпуска
31 дек, 06:30
Сегодня в Татарстане метель и до -9 градусов

Новости раздела

Общество

13:07, 22. 09.2022

В селе Айша в Зеленодольском районе Татарстана возводится первый в России поселок, строящийся по инновационным технологиям 3D-печати, сообщает пресс-служба района.

При строительстве жилого комплекса «Квадрум» 3D-принтер с помощью роботизированного «крана-руки» наносит послойно определенную бетонную смесь. Основываясь на трехмерной модели, принтер укладывает уровни и возводит конструкцию на строительной площадке.

Фото: пресс-служба Зеленодольского района Татарстана

Ход строительства осмотрел глава Зеленодольского района Михаил Афанасьев:

— В первую очередь, это снижение трудозатрат, минимизация человеческих ошибок, безотходное строительство и, конечно, безопасность самого процесса. Очень нестандартный подход, который, я уверен, в будущем будет набирать популярность.

Фото: пресс-служба Зеленодольского района Татарстана

При строительстве дома на 3D-принтере первый этап — проектирование. 3D-модели загружают в специализированную программу-слайсер, после чего приступают к строительству. Срок постройки одного дома в черновой отделке — 21 день, а нормативный срок эксплуатации — 80—120 лет.

Фото: пресс-служба Зеленодольского района Татарстана

Подписывайтесь на telegram-канал и группу «ВКонтакте» «Реального времени».

Маргарита Головатенко

ОбществоВластьИнфраструктураНедвижимость Татарстан

Спецпроекты

Habitat for Humanity использует 3D-печать для строительства доступных домов

За последний год цены на жилье резко выросли (как и цены почти на все остальное), в результате чего миллионы людей не могут позволить себе переехать или изменить свое жилищное положение. В прошлом году ипотечный кредитор Freddie Mac подсчитал, что в США дефицит жилья составляет 3,8 миллиона домов. Это частично связано с Covid; строительство замедлилось из-за нехватки рабочей силы, высокой стоимости сырья и проблем с цепочкой поставок, но проблема возникла еще до пандемии, поскольку спрос на дома уже опережал предложение в 2019 году. .

Семьи со средним и низким доходом больше всего пострадали от нехватки жилья. Стремясь помочь нуждающимся, Habitat for Humanity в прошлом году запустила инициативу по включению 3D-печати в процесс строительства для сокращения затрат. Первый дом был построен в прошлом месяце, и семья переехала в него незадолго до Рождества.

Расположенный в Вильямсбурге, штат Вирджиния, дом состоит из трех спален и двух ванных комнат, а его 3D-печатная часть, то есть внешние стены, была построена всего за 28 часов. «Построить» в данном случае означало, что 3D-принтер перемещается по дорожке в форме дома, нанося один слой цементной смеси за другим.

По словам Джанет Грин, генерального директора Habitat for Humanity Peninsula и Greater Williamsburg, строительство дома стоило на 15% меньше, чем дома с деревянным каркасом, а строительство заняло всего три месяца от начала до конца (включая установку окон). , подключение электричества и сантехники, установка бытовой техники и др.).

Habitat for Humanity использует труд добровольцев и некоторые пожертвованные предметы, чтобы снизить затраты на строительство; средняя стоимость строительства его домов составляет около 110 000 долларов. Дома продаются без прибыли с беспроцентной ипотекой. Покупатели должны получать от 45 до 80 процентов среднего дохода района, в котором расположен их дом, иметь отличную кредитную историю и отдавать 300 часов волонтерской работы, будь то участие в строительстве собственного дома или работа в магазине перепродажи Habitat for Humanity. Дом в Вильямсбурге купила мать-одиночка с сыном.

Часть дома, напечатанная на 3D-принтере, была выполнена компанией Alquist 3D, целью которой является снижение стоимости жилья и инфраструктуры в экономически неблагополучных и недостаточно обслуживаемых районах. Alquist использует портальный 3D-принтер датской компании COBOD, которая также сотрудничала с GE для 3D-печати оснований ветряных турбин высотой 650 футов. Alquist использует систему мониторинга на базе Raspberry Pi в своем доме для отслеживания данных об окружающей среде и включения приложений для интеллектуальных зданий, таких как максимальная энергоэффективность или мониторинг безопасности.

Интерьер 3D-печатного дома в Вильямсбурге. Изображение предоставлено: Habitat for Humanity Peninsula and Greater Williamsburg/Consociate Media

Вот самая крутая часть: Alquist также устанавливает 3D-принтер на кухне каждого дома, который он строит, и домовладельцы могут использовать принтер для изготовления сменных частей для своих домов. дверные ручки для освещения крышек выключателей. Что бы вы выбрали, встроенный 3D-принтер или встроенный телевизор с плоским экраном? Это трудный выбор, но я бы, вероятно, выбрал принтер только из-за новизны, если не из-за чего-то еще (хотя, будем честны, большинство из нас, вероятно, использовали бы телевизор гораздо чаще).

Дом в Вильямсбурге был первым домом Habitat for Humanity, в котором использовалась 3D-печать, но он не будет последним. Использование этой технологии для строительства домов становится все более и более популярным: дома или целые 3D-печатные сообщества строятся в Калифорнии, Нью-Йорке, Техасе, Мексике и других местах.

«Наша цель — помочь решить жилищный кризис в Америке», — сказал основатель Alquist 3D Зак Мангеймер. «Это только начало. Их будет много». Второй дом в Темпе, штат Аризона, почти готов, и ожидается, что семья переедет в него в феврале.

Изображение предоставлено: Habitat for Humanity Peninsula and Greater Williamsburg/Consociate Media

Строительный блок для строительства новых домов – The Irish Times

«Он рисует в воздухе, следуя [настоящим] рисункам, [которые] он сканирует с фотоэлементами… Пластик выходит из конца тянущего рычага и затвердевает по мере поступления». Так написал Мюррей Ленстер, американский писатель, в своем научно-фантастическом рассказе 1945 года. Его предвидение уловило суть того, что сегодня известно как 3D-печать.

3D-принтер использует сопло с быстросохнущим материалом, похожим на замазку, для создания трехмерного объекта слой за слоем под контролем компьютера. В результате могут быть изготовлены изделия сложной геометрии, в том числе полые детали и опорные конструкции, которые в противном случае было бы сложно построить вручную.

Хидео Кодаме приписывают первый 3D-принтер для пластиковых моделей весной 1980 года в японском государственном исследовательском институте в Нагое в Тюбу. Однако его исследование не вызвало особого интереса, и его работодатель отказался поддержать поданный им патент.

Первый коммерческий 3D-принтер позже появился в 1987 году от 3D Systems в Калифорнии, стартапа, основанного Чаком Холлом. В нем использовались нити из светочувствительных смол, которые отверждались ультрафиолетовым светом. Эти первые 3D-принтеры стоили порядка 750 000 евро по сегодняшним ценам с учетом инфляции.

ПОДРОБНЕЕ

Хирургия и протезирование

Быстрое прототипирование пластиковых моделей — это не только сегодня 3D-печать, но и производство компонентов, реконструктивная хирургия и протезирование, украшения и сувениры, модные предметы и даже обувь на заказ.

Крупные предметы также можно распечатать на 3D-принтере. Ма Ихе, китайский предприниматель, основал Winsun в Шанхае в июле 2003 года для разработки архитектурных компонентов, напечатанных на 3D-принтере. В конце 2014 года компания Winsun впервые построила замечательный пятиэтажный многоквартирный дом высотой 10 м с использованием бетонных компонентов, напечатанных на 3D-принтере. На сегодняшний день Winsun используется в более чем 400 проектах общественных зданий по всему Китаю.

Winsun 3D печатает компоненты из бетона и стекловолокна на своем заводе, а затем собирает конструкции на месте. Совсем недавно стартапы продемонстрировали печать целых зданий прямо на месте. Icon была основана в 2016 году генеральным директором Джейсоном Баллардом в Остине, штат Техас, и в 2018 году стала первой американской компанией, получившей разрешение на строительство дома, напечатанного на 3D-принтере. Icon использует управляемую компьютером портальную раму шириной 14 м и шириной 7,5 м, чтобы парить над площадкой, непрерывно выдавливая лавакретный полимербетон слой за слоем как для внутренних, так и для внешних стен. Компания Apis Cor во Флориде, соучредителем которой в 2014 году стал исполнительный директор Никита Чениунтай, вместо этого использует одну роботизированную башню с вращающейся на 360 градусов рукой, которая может перемещаться по площадке и непрерывно выдавливать бетонный композит.

Площадь дома Icon 2016 в Остине составляет чуть менее 200 кв.м. Первая резиденция Apis Cor была построена в 2017 году на площади 38 кв. м и напечатана за 24 часа. Оба были построены с помощью 3D-принтеров с фиксированным положением. Для работы на больших площадях технология Icon требует разборки и повторной сборки портала. Однако машина Apis Cor является самоходной и поэтому может самостоятельно перемещаться на новые позиции на рабочей площадке.

Для муниципалитета Дубая компания Apis Cor в 2019 году построила двухэтажное демонстрационное здание высотой 9,5 м и площадью 640 кв. м, чтобы убедиться, что технология хорошо работает в условиях влажности и высоких температур Ближнего Востока.

Минимизация отходов

Ряд первых домов, напечатанных на 3D-принтере, были подтверждением концепции, но первый в США дом, занимаемый владельцем, имеет площадь 110 кв. Он был напечатан всего за 12 часов в 2021 году и приобретен в рамках жилищной программы Habitat For Humanity. Университет Нанта (Франция) построил первый в Европе дом, напечатанный на 3D-принтере, в 2017 году. Первая резиденция в Германии была напечатана в 2021 году компаниями Peri (Германия) и Cobod (Дания), на изготовление которых ушло 100 часов.

В то время как время 3D-печати меньше, чем при ручной кладке кирпича, а остаточные отходы сведены к минимуму, дома, напечатанные на 3D-принтере, по-прежнему требуют ручного монтажа сантехнических и электрических систем. Многие используют стропильные системы с деревянными крышами, хотя некоторые используют бетонные крыши. Фактическая стоимость и время завершения конкретной сборки зависит от архитектурных планов, но может быть значительно меньше, чем половина традиционных методов сборки, с завершением в течение нескольких недель.

За последние 18 месяцев в ряде проектов было объявлено о 3D-печати общественных поместий. Icon запустила проект социального жилья с помощью 3D-печати в Сальвадоре.