Еще лет 10 назад никто не мог представить, что в один прекрасный день человечество сможет печатать дома на 3D-принтере. Но, сегодня это реальность, и опять никто не может себе представить, во что она выльется еще через десяток лет.
Сейчас понятно только одно - 3D-печать имеет огромный потенциал, границы которого нам еще неизвестны. Конечно, первое, что ей пророчат – это строительство доступного и быстрого жилья, которое на сегодняшний день является одним из самых дорогих факторов жизни любого человека. И именно эта технология способна снизить его цену и улучшить качество нашей жизни.
Сейчас все эксперты говорят о том, что мы находимся в самом начале этого пути, но в очень скором будущем эта технология сможет перекроить сферы строительного бизнеса, перераспределить доходы и хотя бы частично уменьшить разрыв между бедными и богатыми. Поэтому уже сегодня нам стоит понять, что «век грядущий нам готовит», изучив основные инновации 3D-печати в строительной отрасли.
Напечатанная Вилла
Кто создал: китайская компания «Hushang Tengda».
Что построено: вилла общей площадью 400 м2, на строительство которой ушло 45 дней.
Где: в Пекине, Китай.
Пока многие только обсуждают методологию и тонкости 3D-печати, эта китайская компания просто взяла и создала виллу с помощью одного огромного принтера, оснащенного манипулятором.
Каждая стена дома имеет толщину 250 мм, и по утверждению создателей, здание может выдержать землетрясение силой 8 баллов по шкале Рихтера. Как видно из фото, принтер сумел напечатать не просто прямоугольную коробку, но и создал довольно эстетичные и стильные башенки.
Обычными способами строительство такого дома заняло бы минимум 3 месяца, да и то пришлось бы трудиться днями и ночами. Так что, такая 3D-печать значительно сокращает временные, трудовые и материальные затраты.
Мини-строители (Minibuilders)
Кто создал: Институт современной архитектуры Каталонии.
Что создается: высотные здания.
Где: Барселона, Испания.
Некоторые эксперты считают, что именно за этой концепцией создания домов будущее строительства. В такой печати вместо одного большого принтера используется несколько небольших аппаратов размером с настольный принтер, но эти устройства могут создавать целые небоскребы.
При использовании этой технологии, один 3D-принтер как бы строит основу для другого. Таким образом, они могут наращивать этажность строения на любую необходимую высоту. Подобные маленькие аппараты легко перевозятся с места на место, а строительная компания может иметь их столько, сколько пожелает. И, кстати, в отличие от людей-строителей, эти принтеры могут работать круглосуточно.
Это серьезный прорыв в технологии, ведь, по сути, он устраняет множество логистических проблем – для такого строительства не нужна тяжелая спецтехника и строительные бригады.
Печать из «подножного» материала
Кто создал: Институт современной архитектуры Каталонии.
Что создается: строение из земли, на которой стоит принтер.
Где: тоже в Барселоне, Испания.
Этот еще один удивительный принтер создает строение буквально из того, что «лежит под ногами» - обыкновенного грунта. Исследователи института нашли способ, как добавляя к нему несколько связующих добавок, превращать его в строительный материал, с прочностью на растяжение в три раза большее, нежели у промышленной глины.
Это на первый взгляд примитивное открытие, может изменить весь мир, не говоря о строительной отрасли. Применив к такому типу строительства армию роботов Minibuilders, самые бедные страны нашей планеты за очень короткий срок могут обзавестись множеством строений. Так возможно решить жилищный кризис, проблему нехватки зданий под школы, больницы и детсады. Ведь, способность превращать почву под ногами в пригодный строительный материал может все изменить. Вплоть до возможности колонизации иных планет.
Необычные формы архитектуры
Кто построил: голландский архитектор Janjaap Ruijssenaars.
Что создано: дом без начала и конца.
Где: в Амстердаме, Нидерланды.
Это элегантное строение также создано с помощью одного большого 3D-принтера, у которого рабочим органом является 6-метровая рука-манипулятор. Единственным отличием этого строения от китайской виллы, является его необычная форма «без начала и конца».
Данный способ 3D-печати открыл миру возможность создавать такие формы строений и архитектурных элементов, которые построить обычным способом невозможно.
Временное жилье
Кто создал: Университет Нанта, INNOprint.
Что создается: приюты, которые могут быть готовы к использованию в течение 30 минут.
Где: Нант, Франция.
В результате стихийного бедствия буквально в один момент тысячи людей могут начать нуждаться хотя бы во временном пристанище. Изобретенная инженерами Университета Нанта технология может помочь жертвам землетрясения, урагана или цунами где-то «перекантоваться».
Конечно, эта идея не предполагает строительство красивых домов. Более того, они весьма недолговечны. Но, в момент, когда сотни и тысячи людей оказываются без крыши над головой, она может спасти их от холода, дождя и зноя. Эти приюты печатаются из полиуретана, и строятся с помощью принтера, оснащенного манипулятором.
В данном случае особенность разработанной технологии заключается в скорости создания жилья. Она позволяет завершить эру грязных палаточных городков, которые обустраивают для беженцев.
Печать из воздуха
Кто изобрел: компания CO2NCRETE.
Что: 3D-печать из двуокиси углерода, то есть того, что выбрасывается в воздух предприятиями. Технология преобразует продукты жизнедеятельности человека в крепкий строительный материал, похожий на бетон.
Где: в Лос-Анжелесе, США.
Эта новейшая концепция все еще находится в экспериментальной стадии, но, ее изобретатели надеются на лучшее. Используя отходы электростанций, они разрабатывают идею превращения их в полноценный строительный материал, типа бетона. То есть хотят сделать что-то буквально из ничего.
Если им это удастся, новая технология сможет заменить бетон, и автоматически улучшить плачевную экологическую обстановку на планете. Многие эксперты возлагают большие надежды на эту идею.
Печать мостов
Кто создал: проект MX3D
Что создается: стальной мост через канал.
Где: в Амстердаме, Голландия.
Разумеется, человечество нуждается не только в домах. Существует множество инфраструктурных объектов, представляющих собой сложные инженерные задачи. И строительство мостов одна из них.
Проект стартовал в прошлом году. Используя два принтера, сейчас происходит строительство моста через канал. И что любопытно – пока он отвечает всем инженерным стандартам и требованиям, предъявляемым к мостовым сооружениям.
Применяемые для этого процесса принтеры не похожи на другие устройства. По сути, это модифицированные автомобильные роботы-сварщики, которые умеют двигаться в 6-ти разных направлениях. Планируется, что строительство моста будет завершено в 2017 году.
Кирпичи-кондиционеры
Кто изобрел: компания Emerging Object.
Что создано: кирпичи с внутренней системой охлаждения.
Где: Окленд, США.
Не все изобретатели считают, что нам стоит печатать целые дома и сооружения, некоторые из них хотят создавать просто кирпичи. Изобретенные компанией Emerging Object пористые кирпичи, по существу, являются современным вариантом охлаждения помещений с помощью емкости с водой. Такая форма кондиционирования воздуха в странах с сухим климатом применяется и по сей день, ведь далеко не все могут обзавестись кондиционером.
Но, если построить все здание (или хотя бы одну стену) из таких пористых керамических кирпичей, дом будет впитывать в себя осадки и конденсат, испаряя его и охлаждая помещения.
Дома из пластика
Кто изобрел: городская студия архитектуры WATG.
Что: дома из углеродного волокна и пластика Freeform.
Где: в Чикаго, США.
Вот уже многие десятилетия для строительной промышленности бетон и кирпич являются базовыми материалами. Но, команда архитекторов из Чикаго решила бросить вызов этим стандартам, изобретя совершенно новый стройматериал – пластик, армированный углеродным волокном. Здание из этого материала печатается не целиком, а в виде сборных панелей, которые монтируются на месте. И в данном случае инновация этой технологии заключается не в самом принципе строительства, а именно в новом материале.
Впрочем, пока эта идея не находит поддержки у экспертов, считающих, что большинство людей не захотят жить, окруженные пластиком, которого и так вокруг полно. Но, кто знает, куда в будущем нас приведет научно-технический прогресс.
Автономный дом на колесах
Кто изобрел: американское архитектурное бюро Skidmore, Owings & Merrill (SOM).
Что: автономное жилье, вырабатывающее энергию для себя и автомобиля.
Где: Оак Ридж, США.
Эта уникальная инновация была представлена в январе 2016 года на Международном строительном шоу в Лас-Вегасе. Ее изобретатели привезли на выставку прицепное строение размером с прицеп - длиной почти 12 м и шириной 3,7 м. Сама конструкция домика, разумеется, не удивляла (она похожа на туристический кемпер), но поражало то, на чем она работала. Солнечные батареи на ее крыше отдавали накопленную энергию аккумулятору, а тот в свою очередь обеспечивал ею и дом, и специально разработанный электрический автомобиль.
Такой подход показал, что напечатанные дома могут не только сами для себя вырабатывать энергию, но и питать ею транспортные средства. А это значит, что с помощью такого жилья человечество может осваивать пустынные земли и далекие планеты. Такие конструкции могли бы стать полезными для медицинских, благотворительных и исследовательских организаций. А быть может, за такими домами на колесах стоит будущее всех трейлеров и кемперов.
