Дом из 3д принтера: как их строят и почему им пророчат большое будущее? 7 реальных домов, в которых уже живут

Содержание

Как выглядит первый в Европе полностью напечатанный на 3D-принтере дом

Тренды

Телеканал

Pro

Инвестиции

Мероприятия

РБК+

Новая экономика

Тренды

Недвижимость

Спорт

Стиль

Национальные проекты

Город

Крипто

Дискуссионный клуб

Исследования

Кредитные рейтинги

Франшизы

Газета

Спецпроекты СПб

Конференции СПб

Спецпроекты

Проверка контрагентов

РБК Библиотека

Подкасты

ESG-индекс

Политика

Экономика

Бизнес

Технологии и медиа

Финансы

РБК КомпанииРБК Life

РБК
Тренды

Фото: Project Milestone

Первый в Европе дом, построенный целиком при помощи технологии 3D-печати, встречает своих новых жильцов — супружескую пару из Амстердама

Что происходит

Что это значит

Создание первого дома в Нидерландах, полностью напечатанного на 3D-принтере, — лишь начало нового этапа в отрасли. Жилые дома, построенные с применением технологии 3D-печати, имеют серию значительных преимуществ перед «классическими» постройками. Во-первых, — скорость реализации проекта, — первый дом был напечатан за пять дней, но в дальнейшем компания планирует производить бетонные элементы на месте, а также использовать 3D-принтер для создания вспомогательных установок, что сократит время и расходы на строительство.

Кроме того, в эпоху глобальной обеспокоенности состоянием экологии, подобные «зеленые» технологии помогают сократить экологический ущерб окружающей среде, — при 3D-печати расход цемента и отходы стройматериалов значительно меньше, чем при «традиционном» строительстве.

Наконец, с помощью 3D-принтера можно воплотить практически любую дизайнерскую идею, что позволит отойти от концепта жилых домов в виде «бетонных коробок». Развитие данной технологии позволяет возводить здания таких форм, которые сложно и дорого построить традиционными методами.

Технология печати домов на 3D-принтере активно развивается в России, Франции, США и других странах. Предполагается, что это поможет решить проблему обеспечения граждан доступным и достойным жильем.

Обновлено 30.07.2021

Текст

Ксения Янушкевич

Главное в тренде

Материалы по теме

репортаж про строительную 3D-печать в России

Новости

Подпишитесь на автора

Не хочу

Youtube-канал «Малоэтажная страна» выпустил подробный сюжет про компанию «AMT-Спецавиа» — ведущего российского разработчика и производителя строительных 3D-принтеров, базирующегося в Ярославле и успешно работающего на российском и зарубежных рынках. Рассказчиком выступает руководитель предприятия Александр Маслов.

В уже реализованных проектах АМТ-Спецавиа печатала дома как поверх фундамента, так и блоками в цеховых условиях. В ролике Александр проясняет этот момент, связанный среди прочего с погодными условиями.

«Если мы печатаем префаб в цехе, то [процесс] никак не зависит от погодных условий. И зимой, и летом примерно одна температура, и это хорошо. Когда ты печатаешь на фундаменте (что прельщает всех, потому что это исключает этап сборки, а это довольно серьезное время и деньги), то тут, конечно, погодные условия влияют. Строительный сезон, как правило, с весны до осени. Тяжело печатать в очень сильную жару, потому что длинные, тонкие бетонные стенки начинают растрескиваться. Для этого в бетон вводятся различные добавки или печать переносится на более удобное ночное время. Удобные температуры — это с весны до осени, примерно от 5°С до 25°С. Конечно, очень сильно влияют осадки и сильный ветер — парусность у конструкции все равно есть, и немного есть смещение печатаемых слоев. Слабый дождь — не помеха, в сильный дождь сырой бетон будет размываться, поэтому за погодой надо следить. Как правило, за полтора часа до приближения грозового фронта печать прекращаем, промываем оборудование и пережидаем. Есть еще вариант закрывать каким-то навесом или тепляком, но проще, на самом деле, пропустить два часа печати, чем городить крышу», — рассказал Александр.

На возведение 3D-печатной коробочки площадью сто квадратных метров уходит от тридцати до тридцати пяти часов. Печатается несъемная опалубка, которую можно заливать пеносоставами через один или несколько дней, в зависимости от марки бетона.

Дать точную цифру Александр не решился, так как темпы работ у каждой бригады разные, но в целом небольшой дом можно возвести примерно за месяц, включая заливку фундамента и набор прочности, 3D-печать опалубки, вставку окон, дверей и так далее.

На мировом рынке строительной 3D-печати, по оценке Александра, сейчас работают около сорока компаний — кто-то занимается разработкой и производством оборудования, кто-то непосредственно строительством, кто-то совмещает. Как утверждает Александр, на долю АМТ-Спецавиа приходятся 70% мирового производства строительных 3D-принтеров, причем половина из них уходит российским заказчикам. За шесть лет компания продала двести сорок единиц оборудования в шестнадцать стран.

АМТ-Спецавиа выпускает портальные 3D-принтеры двух основных видов — цеховые системы и более крупные варианты для работы на открытом воздухе. Первые используются в 3D-печати малых архитектурных форм и строительных блоков, а вторые устанавливаются на строительных площадках и печатают опалубку прямо поверх фундаментов.

Рабочая площадь таких крупногабаритных систем варьируется от ста двадцати квадратных метров с возможностью возведения двухэтажных конструкций до четырехсот двадцати квадратных метров. Последние теоретически могут выстраивать здания высотой до двадцати шести этажей, хотя на практике настолько грандиозные проекты пока еще не реализовывались.

Подробно в репортаже канала «Малоэтажная страна»:

Еще больше интересных статей

Подпишитесь на автора

Не хочу

Серийный выпуск квадрокоптеров «Добрыня» налажен на Обуховском заводе в Санкт-Петербурге. Стоимость…

Подпишитесь на автора

Не хочу

Руководители бизнес-акселератора Росатома «ИнноХаб» и ООО «Воплощение» подписали соглашение о предос…

Подпишитесь на автора

Не хочу

Коллаборация 3D

Мы рады представить вам нашу совместную разработку с компанией Спец…

Эти элегантные дома напечатаны на 3D-принтере из переработанного пластика. Цены начинаются от $26 900

В США существует проблема нехватки жилья. У нас тоже есть проблема с пластиковыми отходами. Что, если бы мы могли решить обе эти проблемы одновременно с помощью неожиданной инновации «два зайца — один камень»? Если вы когда-нибудь мечтали жить в маленьком доме, сделанном из 100 000 переработанных пластиковых бутылок из-под воды, ваш счастливый день не за горами.

Если, как и у большинства из нас, жизнь в доме-бутылке не входит в список ваших жизненных целей, но это все еще кажется интригующей идеей, потерпите меня.

Дома, напечатанные на 3D-принтере, еще нельзя назвать «обычными», но их популярность растет, и они появляются повсюду от Нью-Йорка до Вирджинии, от Калифорнии до Техаса и между ними. Если нанесение слоев цемента было недостаточно инновационным, компания под названием Azure успешно использует материал, который является одновременно благом для нашего общества потребления и проклятием нашего (и планеты) существования: пластик.

Компания Azure Printed Homes, расположенная в Лос-Анджелесе, была основана предпринимателями Россом Магуайром и Джином Эйдельманом, которые считают, что могут строить дома на 70 % быстрее, по цене на 20–30 % дешевле, чем традиционные методы строительства, и к тому же гораздо более устойчивыми.

Студии Azure, напечатанные на 3D-принтере, и дополнительные жилые помещения (ADU) доступны для предварительного заказа с августа, а этой осенью компания по развитию недвижимости Re-Inhabit выбрала компанию для строительства 10 сдаваемых в аренду домов в южной Калифорнии.

«Калифорнии, как и многим другим штатам, необходимо найти более инновационные способы сократить время, необходимое для строительства», — заявили соучредители Re-Inhabit Руди и Ким Дворак в пресс-релизе. «Azure делает что-то действительно особенное благодаря своему подходу к проблеме. Перепрофилирование материалов и 3D-печать полной конструкции за короткое время — это то, что меняет для нас правила игры».

Процесс Azure немного отличается от существующего 3D-печатного бетонного дома. Поскольку бетон намного тяжелее пластика, имеет смысл принести гигантский 3D-принтер, большинство из которых либо передвигается по зоне печати на рельсах, либо висит на раме в виде портала, к дому и строит на месте. Однако это увеличивает затраты и время, потому что строительной компании необходимо перемещать свое строительное оборудование и заново устанавливать его на каждом новом участке.

Azure использует более централизованный подход. Они печатают пол, крышу и стены своих домов на 3D-принтере на своей фабрике площадью 10 000 квадратных футов в Калвер-Сити (за пределами Лос-Анджелеса). К тому времени, когда дом покидает фабрику, уже 9завершено на 9 процентов; он доставляется на место на бортовом грузовике, и все, что остается сделать, это соединить модули друг с другом, с фундаментом и коммуникациями.

ADU Azure площадью 180 квадратных футов. Изображение предоставлено: Azure Printed Homes

Что касается части печати, это занимает всего один день. Более 60 процентов печатного материала — это переработанный пластик, который в сочетании с другими материалами повышает прочность и долговечность. В настоящее время Azure использует постиндустриальный пластик, но надеется использовать пластик постпотребительского назначения в ближайшем будущем. В любом случае пластика будет лишним; «Наша цепочка поставок никогда не должна быть короткой», — сказал Магуайр Инсайдерская информация . И не в следующей жизни.

Помимо эффективного использования переработанного пластика, Azure делает сами дома экологически чистыми, встраивая в них солнечные батареи и тепловые насосы. Сообщается, что компания уже получила предварительные заказы на сумму более 16 миллионов долларов, а список ожидания составляет три месяца. Его самое дешевое предложение — это студия площадью 120 квадратных футов, которая стоит 26 900 долларов США, а его самый дорогой и самый большой дом — это двуспальная кровать площадью 900 квадратных футов, которая стоит 204,9 доллара США.00 (эти цены не включают стоимость земли, фундамента, доставки или подключения к инженерным сетям).

Azure планирует начать сдавать студии к концу этого года, а в 2023 году перейдет к вспомогательным жилым единицам и домам. У Магуайра нет ничего, кроме оптимизма, в отношении будущего 3D-печати в строительстве. «3D-печать — более эффективный способ строительства, и он должен становиться только лучше по мере дальнейшего развития процессов, технологий и материалов», — сказал он. «Я вижу, что по мере нашего продвижения вперед это становится все более и более заметным в [строительстве]».

Изображение предоставлено: Azure Printed Homes

В Университете штата Мэн представлен первый дом, напечатанный на 3D-принтере на 100% биологической основе — UMaine News

21 ноября 2022 г.

Передовые материалы для инфраструктуры и энергетики, информационно-разъяснительная работа, знаковые и новые области, решения и технологии в области устойчивого развития

21 ноября Центр перспективных конструкций и композитов Университета штата Мэн (ASCC) представил BioHome3D, первый дом, напечатанный на 3D-принтере, полностью изготовленный из биоматериалов. материалы на основе. BioHome3D был разработан при финансовой поддержке программы Министерства энергетики США Hub and Spoke между UMaine и Национальной лабораторией Ок-Ридж. Среди партнеров были MaineHousing и Технологический институт штата Мэн.

Прототип площадью 600 квадратных футов имеет 3D-печатные полы, стены и крышу из древесных волокон и биосмол. Дом полностью пригоден для вторичной переработки и обладает высокой изоляцией благодаря 100% деревянному утеплению и настраиваемому коэффициенту сопротивления теплопередаче. Строительные отходы были почти устранены благодаря точности процесса печати.

«Наш штат переживает настоящий шторм жилищного кризиса и нехватки рабочей силы, но Университет штата Мэн снова делает все возможное, чтобы показать, что мы можем решать эти серьезные проблемы с фирменной изобретательностью штата Мэн», — сказала губернатор Джанет Миллс. «Благодаря своему инновационному BioHome3D Центр перспективных структур и композитов UMaine творчески думает о том, как мы можем решить проблему нехватки жилья, укрепить нашу лесопромышленность и предоставить людям безопасное место для жизни, чтобы они могли внести свой вклад в нашу экономику. Хотя многое еще предстоит сделать, сегодняшнее развитие — это позитивный шаг вперед, который я с гордостью поддержал с помощью моего Плана работы и восстановления в штате Мэн и моего бюджета. Я выражаю свои поздравления и благодарю Университет штата Мэн и его партнеров и с нетерпением жду продолжения решения этих проблем с помощью инновационных решений».

США и штат Мэн, в частности, испытывают кризисную нехватку доступного жилья. Национальная жилищная коалиция с низким доходом сообщает, что в стране существует потребность в более чем 7 миллионах единиц доступного жилья. По данным Коалиции доступного жилья штата Мэн, только в штате Мэн дефицит составляет 20 000 единиц жилья и с каждым годом растет. Почти 60% малообеспеченных арендаторов в штате Мэн тратят более половины своего дохода на жилье. Эта неприемлемая ситуация усугубляется двумя проблемами: нехваткой рабочей силы и ростом цен на материалы, обусловленным цепочкой поставок.

Помимо Миллса, в церемонии открытия участвовали сенатор США Сьюзан Коллинз; Джефф Маротян, старший советник по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии Министерства энергетики США; Ребекка Исаковиц, исполняющая обязанности начальника отдела энергоэффективности и возобновляемых источников энергии в Министерстве энергетики; Стив Макнайт, исполняющий обязанности директора отдела передового производства Министерства энергетики; и Синь Сунь, заместитель директора лаборатории энергетической науки и технологии Окриджской национальной лаборатории. Лидеры посетили ASCC, выступили с замечаниями и приняли участие в церемонии перерезания ленточки. Также присутствовали законодатели, защитники жилищного строительства и застройщики, а также студенты старших классов и университетов штата Мэн.

«Благодаря сегодняшнему производству первого в мире дома, напечатанного на 3D-принтере из переработанных лесоматериалов, Университет штата Мэн продолжает демонстрировать свое глобальное лидерство в области инноваций и научных исследований», — сказал сенатор Коллинз. «Это замечательное достижение стало возможным благодаря упорству и опыту доктора Хабиба Дагера, его команды и студентов Центра перспективных конструкций и композитов UMaine. Я благодарю их за то, что они первыми открыли эту новую рыночную возможность для лесной промышленности штата Мэн, что могло бы помочь решить проблему нехватки жилья в нашей стране. Их новаторская работа заложит основу будущего доступного жилья и поможет создать новые рабочие места в нашем штате».

Эта технология предназначена для решения проблем с нехваткой рабочей силы и цепочками поставок, которые приводят к высоким затратам и ограничению предложения доступного жилья. Меньше времени требуется на строительство и оснащение дома за счет использования автоматизированного производства и производства за пределами площадки. Печать с использованием обильного, возобновляемого сырья из местных источников древесного волокна снижает зависимость от ограниченной цепочки поставок. Эти материалы способствуют возрождению местной лесной промышленности и более устойчивы к сбоям в глобальных цепочках поставок и нехватке рабочей силы.

Используя передовые производственные процессы и материалы, разработанные в UMaine, будущие дома для малоимущих могут быть настроены в соответствии с пространством, энергоэффективностью и эстетическими предпочтениями домовладельца. Важно отметить, что по мере расширения производственных технологий и производства материалов покупатели жилья могут ожидать более быстрых сроков поставки.

«Здесь, в ASCC, мы находим решения насущных проблем, с которыми сталкивается наш мир и штат Мэн, посредством исследований в области трансформационных морских ветровых технологий, решений следующего поколения для транспортной инфраструктуры, передовых лесных продуктов и крупномасштабной 3D-печати, а также конечно, доступное жилье», — сказала президент UMaine Джоан Феррини-Манди. «Работа, которая проводится в этой лаборатории, является абсолютным примером работы учреждения по предоставлению земли — учреждения, которое было создано для того, чтобы помочь решить проблемы и способствовать экономическому развитию штата Мэн в партнерстве с людьми. штата Мэн. Я очень горжусь тем, что указываю на эту лабораторию и на то, как именно это происходит прямо здесь».

В настоящее время прототип находится на фундаменте за пределами ASCC и оснащен датчиками для теплового, экологического и структурного мониторинга, чтобы проверить, как BioHome3D работает зимой в штате Мэн. Исследователи рассчитывают использовать собранные данные для улучшения будущих разработок.

BioHome3D был распечатан в виде четырех модулей, затем перенесен на сайт и собран за полдня. Электричество было подключено в течение двух часов, и на объекте был нужен только один электрик.

«Многие технологии разрабатываются для 3D-печати домов, но, в отличие от BioHome3D, большинство печатается с использованием бетона. Однако только бетонные стены печатаются поверх традиционно залитого бетонного фундамента. Традиционный деревянный каркас или деревянные фермы используются для завершения крыши», — сказал Дагер, исполнительный директор ASCC. «В отличие от существующих технологий, был напечатан весь BioHome3D, включая полы, стены и крышу. Используемые биоматериалы на 100 % подлежат вторичной переработке, поэтому наши правнуки смогут полностью перерабатывать BioHome3D».

«Именно такое государственно-частное сотрудничество при поддержке Управления передовых материалов и производственных технологий Министерства энергетики США поможет стимулировать инновации в нашем производственном секторе. Эти партнерские отношения между промышленностью, академическими кругами, правительством и нашими национальными лабораториями открыли новые критически важные технологии, которые сокращают выбросы, повышают эффективность и делают наше производство сильнее, устойчивее и устойчивее», — сказал Маротян, также кандидат на пост помощника секретаря. Министерство энергетики.

По данным Программы ООН по окружающей среде, на здания приходится почти 40% глобальных выбросов углерода. Экологически выращенное древесное волокно является возобновляемым ресурсом, который улавливает углерод в течение цикла роста дерева. BioHome3D можно рассматривать как устройство для хранения и улавливания углерода в течение всего срока его службы и после его переработки.

Этот проект является результатом прочных партнерских отношений в сообществе UMaine и за его пределами. Финансируемая Министерством энергетики программа Hub and Spoke между UMaine и Национальной лабораторией Ок-Ридж возглавляет исследования и разработку устойчивых и экономически эффективных альтернатив сырья для 3D-печати на основе биологического сырья, таких как материал, используемый для BioHome3D. Программа Hub and Spoke является прямым результатом запроса, инициированного в 2016 году сенаторами Коллинзом и Ангусом Кингом для группы по оценке экономического развития Министерства торговли США, чтобы помочь штату Мэн укрепить лесную экономику и создать рабочие места и возможности в сельских районах штата. после закрытия нескольких крупных бумажных фабрик.

Демонстрационный производственный центр Национальной лаборатории Ок-Ридж, лидер в области передового производства, и UMaine, где находится ASCC, Научно-исследовательский институт лесных биопродуктов и Школа лесных ресурсов, являются естественными партнерами в области крупномасштабной 3D-печати на основе биоматериалов. Технологический институт штата Мэн поддержал разработку прототипа, а компания MaineHousing была ключевым партнером в разработке и пересмотре спецификаций дома в соответствии со стандартами жилья для малоимущих.

«Эта программа демонстрирует силу научного сотрудничества для удовлетворения важнейших национальных потребностей», — сказал Сан. «Объединив возможности и средства ORNL с опытом и стремлением UMaine к инновациям, мы вместе достигли важной вехи в разработке экологически чистых материалов и производственных технологий, а также обезуглероживании строительного сектора».

Это стало возможным благодаря достижениям в области крупномасштабного аддитивного производства в сочетании с инновациями в области химии материалов на биологической основе, появившихся в результате этих партнерских отношений.

«Этот проект дает нам реальную возможность достичь чего-то, что ускользало от нас до сих пор, а именно скорости производства, чтобы иметь возможность производить массовое производство жилья очень быстрым способом. …Мысль о том, что мы можем создавать жилые дома за короткое время с небольшой частью рабочей силы, — это эффективность, которой мы никогда раньше не испытывали. Это экспоненциально растянет наши драгоценные ресурсы штата и федеральные ресурсы и, что наиболее важно, обеспечит — быстро — тех, кто больше всего нуждается в нашем штате», — сказал Дэниел Бреннан, директор MaineHousing.

Успешная печать BioHome3D основана на продемонстрированном ASCC превосходстве в передовом производстве, дизайне и моделировании. Прототип был напечатан на самом большом в мире полимерном 3D-принтере, который в 2019 году изготовил самую большую в мире 3D-печатную лодку.

ASCC сможет масштабировать свои передовые производственные исследования в области жилищного строительства с открытием Исследовательской фабрики будущего «Зеленая инженерия и материалы» (GEM). По завершении GEM станет центром крупномасштабного цифрового гибридного производства с поддержкой ИИ. «Фабрика будущего» будет стимулировать восстановление экономики штата Мэн на основе инноваций, а бухты будут предназначены для увеличения производства жилья, такого как BioHome3D, а также судостроения, важной отрасли штата Мэн.

Ключевым аспектом объекта GEM является подготовка рабочей силы будущего с помощью иммерсивных образовательных возможностей мирового уровня на стыке инженерии и вычислительной техники. GEM лежит в основе плана университета по созданию нового Колледжа инженерии, вычислительной техники и информатики штата Мэн (MCECIS), который объединяет инженерное и вычислительное образование и исследования. Новый центр GEM будет предназначен для разработки и вычислений, сравнимых с учебной больницей в области медицины, где студенты, изучающие инженерные, вычислительные и информационные науки, учатся, работая в лаборатории рядом с преподавателями и персоналом мирового класса. Эти усилия поддерживаются Фондом Гарольда Альфонда и UMS TRANSFORMS с целью удвоить производительность инженеров, специалистов по информатике и информатике для удовлетворения потребностей штата в рабочей силе».

«Рабочие ресурсы и экономическое развитие являются важными компонентами исследований мирового класса ASCC», — говорит ректор системы Университета штата Мэн Дэннел Маллой. «Наши политики на федеральном уровне и уровне штата знают, что инвестиции в исследовательский университет штата Мэн — это инвестиции в будущее штата. Мы ценим общее видение и возможность продолжать демонстрировать рентабельность инвестиций благодаря таким инициативам, как BioHome3D, и студентам, получающим практическое обучение сегодня, чтобы продолжить работу завтра».

Уже выделено 25 миллионов долларов прямых инвестиций для GEM, в том числе 15 миллионов долларов в рамках Плана занятости и восстановления штата Мэн — предложения, выдвинутого губернатором Миллсом и поддержанного Законодательным собранием штата Мэн, по инвестированию доли штата в федеральном Американском плане спасения.