В России напечатали первый жилой дом из бетона за 594 000 руб / Хабр

Более 70 лет назад в США создали первую машину для быстрой (24 часа) заливки домов из бетона, которую спроектировал инженерный гений Роберт Гилмор ЛеТорно. Вот видео от 1946 года. Вообще, этой идее Томаса Эдисона более 100 лет (патент). За десятилетия технология печати из бетона изменилась, начали применять полноценную 3D-печать по индивидуальным проектам. Сейчас такие домики выглядят гораздо симпатичнее. Например, в феврале 2017 года жилой дом отпечатали в подмосковном Ступино на строительном принтере Apis Cor. Это первый дом в РФ, отпечатанный целиком, а не собранный из отпечатанных панелей.

Площадь здания 38 м². Общая стоимость строительства «под ключ», включая фундамент, стены, перекрытия, кровлю, электропроводку, двери и окна, наружную и внутреннюю отделку, составила 593 568,19 руб (подробная смета), но это без стоимости работ некоторых специалистов.

Принтер вполне мобильный. Погрузчик привозит его в кузове — и устанавливает на подготовленный фундамент в месте строительства.

Принтер подключается шлангом к большой бетономешалке, то есть автоматической системе замешивания и подачи смеси. Выглядит это примерно так.

Затем начинаются работы. Все работы по строительству дома заняли в Ступино примерно два месяца. Проект начали в декабре 2016 года, закончили в феврале 2017 года. Рекламируемые 24 часа — это лишь чистое машинное время работы принтера Apis Cor. Его включали на разных этапах для печати самонесущих стен, перегородок и ограждающих конструкций здания.

У устройства интересная конструкция. Он располагается на подвижном кронштейне в центре и печатает вокруг себя, постепенно поднимаясь. После завершения печати стеновых конструкций его извлекают краном — и он продолжает трудиться снаружи.

Сам прибор в процессе потребляет 8 кВт, так что нужно обеспечить его электричеством на время строительных работ.

Стоимость печати домика из бетона заметно дешевле возведения обычной «коробки» из блоков.

Вдобавок, у таких домов масса дополнительных преимуществ, что делает их действительно уникальными.

1. Практически произвольная форма стен. Закруглённые стены с любыми углами. Здесь идеальная точность строительства, пьяный каменщик точно не запорет вам проект. Принтер имеет встроенную систему автоматического выравнивания по горизонту и систему стабилизации.

2. Стены сразу после обработки готовы под покраску декоративной штукатуркой. Вы можете сами пройтись валиком за один день и покрасить дом в произвольные цвета, а затем перекрасить под настроение в любой момент. Не требуется оштукатуривание с уровнем и маячками. Налицо дополнительное удешевление отделочных работ. Это касается как внутренней, так и внешней отделки.

3. Форму стен, размер и расположение окон вы можете идеально запланировать с учётом окружающего пейзажа и освещённости. Кстати, есть предположение, что стены с одной стороны можно сделать чуть под наклоном, чтобы дополнительно увеличить освещённость. Впрочем, дизайнерская фантазия ограничивается доступными формами стеклопакетов, ведь здесь не обойдёшься обычными стёклами, нужно ставить двойные стеклопакеты, чтобы не замёрзнуть зимой.

Из недостатков, которые приходят на ум, можно упомянуть плоскую крышу.

Понятно, что разработчик гарантирует: кровля эффективно выдерживает высокие снеговые и эксплуатационные нагрузки. Но кажется, что на такой крыше может скапливаться стоячая вода со всеми вытекающими (точнее, не вытекающими последствиями). Чтобы такого не происходило, на кровле применяется специальная клиновидная теплоизоляция PIR Slope — готовый конструктор для создания нужных уклонов и контр-уклонов. Говорят, что осадки будут эффективно отводиться с поверхности кровли, но всё равно как-то необычно.

Как будет работать теплоизоляция между внутренней и внешней стенами — тоже интересно проверить. Сейчас застройщик экспериментирует с двумя спообами утепления: из засыпной крошки Logicpir на одной части дома (теплопроводнойсть 0,022 ВТ/м*К) и заливного полиуретанового состава на другой (0.023-0,025 ВТ/м*К). Утепление велось одновременно с печатью конструкций, что значительно увеличило сроки строительства.

Ну и маленькие размеры дома не каждому понравятся — всё-таки не каждый готов жить в однокомнатной квартире, маленькой студии. Хотя и такой вариант на 38 м² вполне сойдёт для жизни одинокому человеку. К тому же, как упоминалось, технология позволяет строить дома и большего размера.

Да, и для круглого дома телевизор придётся покупать вогнутый, если вы хотите играть в компьютерные игры на большом экране.

По этой технологии можно печатать и трёхэтажные дома, но они обойдутся гораздо дороже, чем $10 тыс.

Из других недостатков — ограничения по датам строительства. Применение бетонной смеси, используемой в качестве «чернил» возможно только при температуре от 5˚С выше нуля. Так что если не хотите ставить тент с обогревателем — то стройка зимой невозможна. В будущем обещают, что принтер научится работать с геополимерным бетоном из природных компонентов — таким материалом можно печатать при более низких температурах. К тому же он превосходит обычный бетон по другим параметрам.

В конце концов, в доме точно нет места для установки котла или другой системы отопления. Вероятно, единственный вариант для жизни зимой — электрообогреватель.

Смета первого дома вышла в районе $10 000, хотя в смете учтены работы не всех специалистов. В смете есть монтаж оконных и дверных блоков, отделка стен, окраска фасада, устройство водоотвода, устройство гидроизоляции, устройство теплоизоляции, но остальные работы никак не учтены. Вероятно, с этими работами дом «под ключ» выйдет в два раза дороже, то есть примерно $20 000.

Фундамент	14 819 руб
Стены	95 629,64 руб
Перекрытия, кровля	144 267,55 руб
Электропроводка	12 650 руб
Двери и окна	211 052 руб
Наружная отделка	46 250 руб
Внутренняя отделка	68 900 руб

Но подрядчик отмечает, что в этом показательном проекте применялись дорогие материалы. Если использовать более дешёвые материалы, то стоимость снизится примерно до $8100.

Авторы проекта из компании ГК ПИК и Apis Cor отмечают, что этот демонстрационный домик на территории Ступинского завода ячеистого бетона — первый в России жилой дом, отпечатанный целиком на принтере.

UPD: «Разбираем напечатанный дом»

3D-печать бетона: все еще впереди

Вернуться на главную страницу Concrete Issues

Аддитивное производство, более широко известное как 3D-печать, существует с 1980-х годов. 3D-принтеры уже давно доступны для домашнего пользования, поэтому не удивительно, что промышленные компании начали изучать возможность их применения в строительстве.

Использование 3D-технологий широко и часто обсуждается в строительной отрасли. Почти каждую неделю появляются новости о планах напечатать 3D-конструкции, начиная от мостов и заканчивая домами, которые, по словам застройщиков, могут быть возведены за один день. Однако первоначальный энтузиазм в СМИ быстро угасает, поскольку новостей об успешных проектах в этой области становится все меньше. Чтобы пролить свет на эту тему, мы попросили нескольких специалистов высказать свое мнение о сегодняшнем состоянии 3D-печати в строительстве.

Один из подходов к автоматизации

В строительстве много шумихи вокруг технологии 3D-печати, которая, тем не менее, все еще находится на ранней стадии развития. Бетон – сложный материал для 3D. Строительный 3D-принтер работает путем нанесения бетона, слой за слоем, через сопло, и чтобы вытекать из него, бетон должен быть жидким. После печати – наоборот, материал должен быстро потерять большую часть своей текучести, чтобы сохранить напечатанную форму. Однако, в то же время, он не должен затвердевать слишком быстро, чтобы дать слоям время прилипнуть друг к другу. Если слои просто нанести поверх других, без какой-либо связи между ними, это приведет к слабой структуре, без прочности на растяжение. Все это означает, что мы не можем использовать обычный бетон в 3D-печати, а для каждой конструкции нужен особый тип – всегда с различными примесями.

Мы также должны учитывать сложность каркаса здания, которое строится. 3D-печать лучше всего подходит для простых конструкций. Стеновые конструкции в Северной Европе, например, довольно сложны, и использование 3D-печати в них довольно проблематично. Структура сэндвич-панели сама по себе является сложной задачей для 3D-печати: в ней есть три слоя – внутренний бетонный, изоляционный, и внешний бетонный. Кроме того, обычно внутри стеновой конструкции есть еще и различные компоненты электропроводки. Печать трехслойной структуры и сборка электрических компонентов в процессе печати – непростая задача. Вся структура стены должна быть перепроектирована под 3D-печать.

Нынешняя скорость работы 3D-принтеров несопоставима с современными заводами ЖБИ. Кроме того, качество продукции с заводов намного лучше, чем той, что получена с использованием с аддитивных технологий. 3D-печать позволяет изготавливать сложные формы, но в случае типичных бетонных конструкций, таких как стеновые панели, ее эффективность далека от той, которая достигается современной технологией сборного железобетона.

Несмотря на ограничения, мы должны быть открыты для возможностей, которые приносит 3D-печать. Ее можно рассматривать как один из подходов к повышению уровня автоматизации строительства. Если взглянуть объективно, то будущее 3D-печати в строительстве не очевидно. Она может быть одним из инструментов, помогающих развивать автоматизацию в строительстве, но, конечно, не единственным.

Мы должны иметь в виду, что одно из главных преимуществ бетона заключается в том, что его можно отливать в формы, создавать образы и конструкции разной сложности. В настоящее время также доступны различные виды обработки бетонной поверхности. Строительство из бетона основано, как правило, именно на его гибкости. С помощью 3D-печати мы полностью изменим это. 3D-печать, безусловно, дает нам новые возможности, но вместе с тем мы теряем и некоторые преимущества использования бетона.

 

Йоуни Пункки

профессор практики (технология бетона)

университет Аалто, г. Хельсинки, Финляндия

Йоуни Пункки
профессор практики (технология бетона)
университет Аалто, г. Хельсинки, Финляндия

Финансовая жизнеспособность – большой вопрос в использовании 3D-печати в строительстве

Мы должны рассматривать 3D-печать в строительстве как очень интересную технологию, которая имеет определенный потенциал в будущем. С точки зрения безопасности существуют правила, регулирующие строительство любого вида, и, конечно же, существуют требования к добавлению усиленных стержней в качестве опор в 3D-каркасах. Поскольку эта технология нова, а нормативная практика постоянно меняется, соблюдение этих правил может оказаться непростым. Но я не думаю, что есть повод для беспокойства в отношении безопасности 3D-печатных конструкций.

3D-печать бетона сталкивается с теми же проблемами, что и другие отрасли, осваивающие эту технологию. Использование форм для изготовления компонентов литьем будет намного быстрее, потому что при 3D-печати вам потребуется дополнительное время, чтобы убедиться, что предыдущий слой сможет поддерживать структуру, прежде чем добавить следующий.

Одно из преимуществ, которое могут обеспечить 3D-печатные конструкции по сравнению с обычными строительными методами, заключается в том, что в них намного проще включить интеллектуальные технологии, например, датчики, что облегчило бы их интеграцию в концепт «умного города». С этой точки зрения гораздо сложнее модернизировать существующие дома, построенные с использованием традиционных строительных технологий.

Разработка новых технологий требует времени. Речь идет о тестировании, изучении, и попытках определить все различные переменные. 3D-печать бетонных конструкций, вероятно, станет более распространенным явлением. Однако какую роль она примет в строительной отрасли, мы пока не можем предсказать.

Важный вопрос, конечно, заключается в том, сможем ли мы сделать ее финансово жизнеспособной? Является ли эта технология чем-то таким, за что клиенты будут платить? Будет ли стоимость приобретения специальных 3D-технологий конкурентоспособной, или хотя-бы сопоставимой с тем, что предлагается на рынке? Существуют и другие способы достижения аналогичных результатов, и эти варианты являются более дешевыми и легкодоступными для строительной отрасли.

 

Йоуни Партанен

руководитель департамента (передовые способы производства)

факультет машиностроения

университет Аалто, г. Хельсинки, Финляндия

CONCRETE EXPERIMENT 01 Design: Ashish Mohite, Michal Trpák Concrete Printing done by: Hyperion robotics Photographer: Umění ve městě 2019CONCRETE EXPERIMENTS Design: Ashish Mohite, Kunal Chadha Concrete Printing done by: Hyperion robotics Photographer: Ashish Mohite

Много заявлений, но пока не так много доказательств

Существует несколько компаний в США и Европе, которые заявляют, что занимаются 3D-печатью бетона, но за последние два-три года они выполнили только небольшие проекты, такие как частные дома. Одна российская компания возводила трехэтажное здание в Дубае, а другая компания, уже в Эстонии, занимается строительством дома с помощью 3D-печати сейчас. Мы помогаем им воплотить это в реальность, но до завершения проекта еще далеко.

Строительство является высокорегулируемой отраслью, и одна из причин, по которой напечатанный на 3D-принтере бетон перестает быть коммерчески доступным, – это время, необходимое для получения разрешений. Кроме того, бетон, используемый для 3D-печати, дороже традиционных бетонных материалов из-за примесей, необходимых для обеспечения правильного состава.

Однако, эта технология продолжает развиваться. Когда печатается стена в формате 3D, она похожа на сэндвич с двумя подслоями, чтобы было место для труб и вентиляции. В Цюрихе удалось построить трехэтажный дом с использованием различных технологий. Они изобрели «умную плиту», которая имела все элементы отопления внутри, однако для этого были использованы очень дорогие 3D-печатные формы. Это был экспериментальный проект, чтобы доказать, что концепция может быть реализована.

Большинство компаний, занимающихся 3D-печатью в строительстве, конечно, говорят, что эта технология лучше, чем сборный железобетон, но в действительности это до сих пор не доказано.

 

Ашиш Мохите

докторант

факультет машиностроения

университет Аалто, г. Хельсинки, Финляндия

Ашиш Мохите
докторант
факультет машиностроения
университет Аалто, г. Хельсинки, Финляндия

3D-печать: перспективна, но ей предстоит проделать долгий путь

Нынешняя технология, используемая в строительстве – это заливка бетона. Чтобы сделать ее финансово жизнеспособной, вы должны сделать структуру простой и стандартизированной. Если вы этого не сделаете, то цена поднимется, так как вам придется изготавливать и настраивать различные формы. Помимо этого – простые изделия не только визуально не привлекательны, но и требуют большого количества бетона при изготовлении. С помощью 3D-печати мы можем сократить используемый бетон примерно на 50 %, сосредоточившись, например, на том, в какой точке стена несет нагрузку. Можем печатать строки, чтобы сделать плиту, и использовать материалы только в тех местах, где они нам действительно нужны. Вместе с тем, это означает, что мы должны разработать и новые методики проектирования, чтобы извлечь выгоду из технологии. К сожалению, это требует времени.

Отрасль сосредоточена на том, чтобы использовать доступный в настоящее время материал. По-моему, если вы собираетесь что-то изменить, вам лучше посмотреть на это в социальном аспекте и в аспекте устойчивости. Я увидел возможность при работе с цифровым бетоном: все поддерживают изменение состава бетона, потому что 3D-печать не воспринимается как угроза традиционной строительной отрасли.

Я думаю, что 3D-печать открывает много возможностей для изготовления «умных материалов». Почему бы не связать проводящие материалы сразу в бетоне, чтобы больше не приходилось вставлять провода в бетонные конструкции после их изготовления? С помощью 3D-печати вы можете добавлять по сантиметру, вносить изменения в материал, делать соединения электрики в нужном месте, делать бетон прозрачным там, где вы хотите. Речь идет о сочетании 3D-печатного бетона с интеллектуальными технологиями, чтобы, в конечном счете, принести пользу нам, как обществу.

Одним из препятствий является экономическая жизнеспособность. Такая технология, как 3D-печать, не будет широко принята, если в какой-то момент не появится видимой экономической выгоды. Таким образом, производители могли бы рассмотреть возможность расширения своей бизнес-модели, чтобы строительство оценивалось не только по цене строящегося дома или сооружения, но и по тому влиянию, которое оно оказывает на нашу экосистему и ее устойчивость.

Тем не менее, существует большая разница между 3D-печатью моста и дома. Мы объявили о проекте строительства 3D-печатных домов в г. Эйндховен два с половиной года назад, и первый дом до сих пор не построен. Сложность становится очевидной, уже когда идет сравнение с первым печатным мостом, который был открыт в течение полугода после начала реализации проекта.

Мы поняли, что это ужасно трудно, потому что строительств дома включает сложные системы – ОКВ, электричество, подключение к интернету, – которые вы должны учитывать. Нам потребовалось много времени, чтобы понять, как это сделать, и я думаю, что пройдет еще много лет, прежде чем мы сможем печатать дома или здания в более крупном масштабе. Мосты существенно проще возводить при помощи 3D-печати, так как они имеют меньше деталей.

 

Тео Сале

декан факультета построенной окружающей среды

профессор по проектированию конструкций / бетонных конструкций

технический университет Эйндховена, Нидерланды

Тео Сале
декан факультета построенной окружающей среды
профессор по проектированию конструкций / бетонных конструкций
технический университет Эйндховена, Нидерланды

Идеален для декоративных элементов, но пока не для конструкций

3D-печать – это очень интересная производственная система, за которой мы внимательно следим. Она уже используется во многих отраслях, таких как производство стали и пластмассы, а также в аэронавтике, и особенно в производстве деталей самолетов. Однако она не так широко используется в строительной отрасли.

Как отмечают специалисты, существует еще много преград, которые необходимо устранить, прежде чем 3D-печать наложит свой отпечаток на строительство, но я считаю, что за ней будущее нашего бизнеса – это просто вопрос времени. Сейчас 3D-печать в основном используется для создания декоративных элементов. В некоторых круизных судах, например, в качестве части дизайна интерьера используются 3D-печатные элементы из пластика и целлюлозных волокон.

Хотя бетон еще не широко используется в 3D-печати, он дает много преимуществ: огнеупорность, прочность и способность выдерживать тяжелые элементы конструкции. Именно это делает его идеальным материалом для 3D-печати таких изделий, как статуи или колонны, тем более что каждому из нас нужно что-то за пределами обычных коробчатых сборных конструкций.

Декоративные элементы, конечно, могут быть отформованы и из бетона, но для этого требуются рабочие – мастера по оснастке форм. Одним из практических применений 3D-печати в строительстве является изготовление форм. В сложных проектах со сборным железобетоном оснастка формы всегда является сложной задачей, поскольку требует много рабочей силы и точности. Если бы формы были напечатаны в 3D, процесс стал бы проще и требовал бы меньше труда.

Были проведены испытания по 3D-печати целых каркасов с использованием бетона, для таких проектов, как небольшие коттеджи на одну семью. Хорошо, что эти испытания проводятся, но вместе с тем уже ясно, что 3D-печатному бетону еще предстоит пройти долгий путь. Существуют технические сложности и вопросы к качеству, которые необходимо разрешить, особенно когда мы начинаем думать о 3D-печати больших конструкций, таких как многоэтажные здания. Строительство с применением 3D-печатного бетона также сталкивается и с экономическим вызовом. Добавки, необходимые для того, чтобы бетон мог быть использован с технологией 3D-печати, очень дороги.

Строительство, полностью основанное на 3D-печатном бетоне, – где все системы армирования, ОКВ и канализации интегрированы, а не установлены отдельно, как делается сегодня, – просто невозможно в настоящее время. Возможно, в будущем, когда бетонная технология будет развита до нужного уровня, 3D-печатные конструкции и станут жизнеспособным вариантом.

 

Петтери Лайтинен

Вице-президент, проекты и услуги

Elematic

Петтери Лайтинен
Вице-президент, проекты и услуги
Elematic

Habitat for Humanity, напечатанный на 3D-принтере из бетона для семьи

Фото: Habitat for Humanity, напечатанный на 3D-принтере из бетона для семьи

Перейти к

1. Основное содержание
2. Поиск
3. Счет

Значок поискаУвеличительное стекло. Это означает: «Нажмите, чтобы выполнить поиск».

Рынки США Загрузка… ЧАС М С В новостях

Значок шеврона указывает на расширяемый раздел или меню, а иногда и на предыдущие/следующие варианты навигации. ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА Значок «Сохранить статью» Значок «Закладка» Значок «Поделиться» Изогнутая стрелка, указывающая вправо. Читать в приложении Внешний вид напечатанного на 3D-принтере дома Habitat for Humanity в Вирджинии. Среда обитания для полуострова Человечества и Большого Вильямсбурга

• Habitat for Humanity сотрудничает с Alquist, компанией по строительству домов, занимающейся 3D-печатью.
• Вместе команда построила 3D-печатный бетонный дом в Вирджинии для матери и ее сына.
• Загляните внутрь дома с тремя спальнями и двумя ванными комнатами с беспроцентной ипотекой.

21 декабря 2021 года Habitat for Humanity посвятила свой новый дом, построенный в Вирджинии, женщине по имени Эйприл Спрингфилд и ее 13-летнему сыну.

Церемония перерезания ленточки дома Habitat for Humanity, напечатанного на 3D-принтере. Среда обитания для полуострова Человечества и Большого Вильямсбурга

Источник: Habitat for Humanity , NPR

Квартира с тремя спальнями и двумя ванными комнатами может выглядеть как типичная загородная резиденция, но стены дома скрывают секрет, который может быть незаметен для невнимательный прохожий.

Внешний вид 3D-печатного дома Habitat for Humanity в Вирджинии. Среда обитания для полуострова Человечества и Большого Вильямсбурга

В отличие от традиционных домов, построенных из пиломатериалов и кирпичей, команда использовала 3D-принтер и бетон, среди других материалов, для строительства нового дома в Вирджинии.

3D-принтер печатает дом Habitat for Humanity в Вирджинии. Среда обитания для полуострова Человечества и Большого Вильямсбурга

Но некоммерческая организация сделала это не в одиночку: Habitat for Humanity в партнерстве с Alquist, компанией по строительству домов, занимающейся 3D-печатью, создала одноэтажную обитель.

Люди устанавливают фермы на 3D-печатном доме Habitat for Humanity в Вирджинии. Среда обитания для полуострова Человечества и Большого Вильямсбурга

Это не первое родео Habitat for Humanity, напечатанное на 3D-принтере, но это первый готовый напечатанный дом в США.

Стивен Эббит, президент Habitat for Humanity, на строительной площадке. Среда обитания для полуострова Человечества и Большого Вильямсбурга

Источник: Habitat for Humanity

В марте 2021 года некоммерческая организация начала использовать немецкий «принтер по запросу» Cobod — или BOD2 — для 3D-печати дома в Темпе, штат Аризона. Ожидается, что дом будет закрыт в феврале.

Сайт напечатанного на 3D-принтере дома в Темпе, штат Аризона. Среда обитания человечества

Источник: Insider

«Если мы сможем построить достойные, доступные, более энергоэффективные дома с меньшими затратами, за меньшее время и с меньшими отходами, мы думаем, что это может реально изменить правила игры», Джейсон Барлоу, президент и главный исполнительный директор Habitat Central Arizona, сказал в то время в пресс-релизе, вторя другим строителям домов с 3D-печатью.

Кто-то устанавливает в стены металлические «лестницы» для дополнительной прочности. Среда обитания для полуострова Человечества и Большого Вильямсбурга

Источник: Insider

Теперь Habitat for Humanity реализовала свою мечту о 3D-печати на Восточном побережье с помощью другого партнера Cobod, Alquist.

3D-принтер, закладывающий фундамент дома. Среда обитания для полуострова Человечества и Большого Вильямсбурга

Источник: Инсайдер

 

Команда начала строить и печатать дом в Вирджинии в конце июля 2021 года.

Эйприл Спрингфилд смотрит на 3D-принтер. Среда обитания для полуострова Человечества и Большого Вильямсбурга

Затем они потратили 28 часов на печать наружных бетонных стен дома площадью 1200 квадратных футов.

..

Плотник привинчивает столбы, которые будут использоваться для крепления 3D-принтера. Среда обитания для полуострова Человечества и Большого Вильямсбурга

Источник: Среда обитания человечества

 

Читать далее

3D печатный дом 3D-печать Жилищный кризис

Подробнее. ..

Взгляд на среду обитания для первого 3D-печатного дома человечества

Этот пост также доступен на: Italiano (итальянский) Deutsch (немецкий)

Habitat for Humanity и PERI 3D Construction обсуждают процесс строительства первого 3D-печатного дома организации, в том числе важную роль Autodesk Fusion 360 .

Предоставлено Habitat for Humanity Central Arizona

Ранее в этом году Habitat for Humanity взяла на себя задачу помочь людям в местных сообществах во всем мире построить или улучшить «место, которое они могут назвать домом», сделав еще один шаг вперед, представив свой первый напечатанный на 3D-принтере дом. Дом представляет собой строение для одной семьи с тремя спальнями и двумя ванными комнатами площадью 1738 квадратных футов жилой площади, построенное в сотрудничестве с PERI 3D Construction и Candelaria Design Associates.

Это первый в истории напечатанный на 3D-принтере дом, построенный некоммерческой организацией. На первый взгляд дом выглядит совершенно обычным. Вы бы не смогли сказать, что процесс связан с аддитивным производством! Тем не менее, 70-80% дома напечатаны на 3D-принтере с использованием бетона. Этот дом является не только первым для организации, но и шагом вперед в сфере жилищного строительства — только представьте себе будущее, в котором доступное жилье стало более доступным благодаря 3D-печати.

Предоставлено Habitat for Humanity, Центральная Аризона

«Это действительно уникальная возможность для Habitat for Humanity Central Arizona», — говорит Джейсон Барлоу, президент и главный исполнительный директор Habitat for Humanity Central Arizona. «Когда мы рассматриваем проблемы с жильем, с которыми сталкивается Аризона, становится очевидной потребность в доступных решениях в области домовладения. Если мы сможем построить достойные, доступные по цене, более энергоэффективные дома с меньшими затратами, за меньшее время и с меньшими отходами, мы думаем, что это действительно изменит правила игры. Подумайте о последствиях».

Новый рабочий процесс: от дизайна до 3D-печати

Директор группы Candelaria Design Associates и руководитель проекта Дэймон Уэйк начал с ранее разрешенного стандартного плана среды обитания для деревянного каркасного дома, разработанного в AutoCAD. Затем команда экспортировала файл в формате STEP из AutoCAD в Autodesk Fusion 360 для дальнейшей работы над проектом.

«Вы должны удалить 99% информации, которую вы нарисовали в своих архитектурных планах, чтобы создать файл для печати, который сообщает печатающей головке, куда направить бетон», — объясняет Уэйк. «Мы создали файл САПР с непрерывной ломаной линией. Это было перенесено в Fusion 360, чтобы превратить все это в поверхности и создать вырезы, где печатающая головка будет останавливаться и начинаться для дверей или окон».

Предоставлено PERI 3D Construction

Сэмюэл Хагер, инженер по применению в PERI 3D Construction, затем «нарезал» двухмерный чертеж центральной линии в Fusion 360, усовершенствовал конструкцию и оптимизировал ее для принтера COBOD BOD 2. «Принтер, по сути, представляет собой очень большую версию 3D-принтера, но вместо расплавленного пластика мы используем влажный бетон и укладываем его друг на друга», — объясняет Хагер.

Предоставлено PERI 3D Construction

Принтер распознает только определенные типы файлов, которые Fusion 360 может экспортировать, поэтому для этого проекта было крайне важно использовать Fusion 360. Каждый из срезов в Fusion 360 представляет собой слой для печати бетона, поэтому принтер знал, что следует следовать определенному пути во время печати.

Дома, напечатанные на 3D-принтере : преимущества и возможности Предоставлено Habitat for Humanity Central Arizona

На 3D-печать бетонного фундамента и стен дома ушло 42 часа. Оттуда остальная часть дома была готова к традиционному процессу строительства.

Проект показал, как можно построить структуру дома с меньшими затратами времени и ресурсов, чем при полном традиционном процессе строительства. По оценкам PERI 3D Construction, если на месте есть принтер, дом можно распечатать на 3D-принтере и снести в течение недели. Этот процесс также позволил команде максимально эффективно использовать время и энергию добровольцев.

Предоставлено Habitat for Humanity Central Arizona

«Приятно то, что вам нужны только два квалифицированных оператора и, возможно, еще один помощник по строительству, который не обязательно много знает о 3D-печати, но они готовы протянуть руку помощи», — говорит Хагер. . «С командой из трех человек вы можете выполнять работу целой команды рамщиков».

«Это могло бы изменить правила игры для доступного жилья — и любого жилья — если бы мы могли значительно сократить стоимость и время строительства», — говорит Барлоу. «Это станет для нас более доступным, когда мы сможем печатать пять или около того двухэтажных таунхаусов, соединенных в ряд одновременно».

Опыт обучения 3D-печати Предоставлено Habitat for Humanity Central Arizona

По мере того, как 3D-печать домов и конструкций набирает обороты, Хагер считает Fusion 360 бесценной и неотъемлемой частью процесса.