Дом на принтере:
за рубежом —
уже реальность!

В Британии печатают лишь сложные детали…

Как сообщил еще в начале нынешнего года британский журнал «Digital Construction», процесс «печати из бетона» разработан в Университете Лафборо в Великобритании. Специальный 3D-принтер путем послойного нанесения бетонной (точнее, цементно-песчаной) смеси создает готовые детали будущего здания. Разумеется, речь идет не о каких-то примитивной формы плоских стеновых панелях или плитах перекрытия —  использовать 3D-принтер решили пока лишь в тех случаях, когда требуется создать детали нестандартной формы, которые, по замыслу архитектора, придадут зданию уникальный, неповторимый облик.

Принтер, в соответствии с заложенным в компьютер образом будущей детали, слой за слоем наносит цементный раствор по заданной конфигурации. В итоге получается конструкция заданной формы, которую остается лишь отшлифовать и поставить в нужное место. Пока речь идет о конструкциях, не содержащих арматуры, а значит, не несущих значительных нагрузок. Но и этого вполне достаточно для создания фасадов с уникальными характеристиками. Однако в уже готовые детали можно вставлять трубы для прокладки коммуникаций внутри стены, а также арматуру.

Английские специалисты не сомневаются, что подобная технология, способная производить строительные компоненты с невиданной до сих пор степенью персонализации, может открыть новую эру в архитектуре, которая, с одной стороны, будет максимально адаптирована к окружающей среде, а с другой, полностью интегрирована с технологической стороной строительного процесса.

Так выглядит напечатанная на 3-D -принтере сложная деталь. В ней уже есть отверстия для коммуникаций и арматуры.

…А в Китае — уже целые дома

Не так давно в зарубежной прессе прошла информация о том, что одна из китайских строительных компаний возвела ряд небольших жилых домов, используя свои технологии 3D-печати. На «печать» одного дома уходило 24 часа!

Не удивительно, что качество этих домов оказалось, мягко говоря, далеким от идеала. Поверхности стен вышли довольно неровными, и, глядя на все это, никак не скажешь, что перед тобой «хороший дом».

(Видео, как выглядят напечатанные на принтере китайские дома, можно посмотреть здесь.)

Однако в условиях острой нужды в жилье, качество стен уходит на второй план. В конце концов, их можно зашпаклевать, оштукатурить, использовать любую декоративную отделку. Возможно, этим экспериментом китайцы открыли новую эру в сельском домо- (и не только домо-) строении, и лишь первый дом (а их за один раз, кстати, построили сразу десять) вышел немножко «комом». И со временем, после небольших усовершенствований, можно будет печатать из бетона целые коттеджные поселки, где каждый коттедж будет иметь свою архитектуру и планировку — под потребности будущих жителей!

В том, что это — грандиозная перспектива в глобальном решении жилищной проблемы на Земле, вряд ли кто может усомниться. Поэтому сегодня в разных странах существует уже немало подобных проектов, над которыми работают как целые компании (например, Canal House, которая в настоящее время работает над проектом в Северном Амстердаме), так и  отдельные специалисты. Об одном из таких — чуть ниже.

 От детского «замка» до двухэтажного дома

Американский специалист-одиночка с русскими корнями Андрей Руденко — высококлассный профессионал с опытом работы в инжиниринге и архитектуре. Сначала он планирует построить (конечно же, «напечатать») двухэтажный дом в Миннесоте, а затем и современный энергосберегающий дом. Для этого Руденко сконструировал свой собственный 3D-принтер, который уже в течение ближайшего года сможет начать печатать бетонные дома.

— Дешевый дом, построенный за 24 часа — не моя цель, — пояснил Руденко в интервью американскому порталу, посвященному объемной печати, имея в виду экспериментальный проект китайцев. — Мой нынешний приоритет — строительство хорошо теплоизолированных небольших или средних домов в современном стиле. Как опытный строитель, я знаю: чтобы избежать проблем в будущем, нужно строить дома хорошего качества, что может потребовать больше времени, чем наскоро построенные дешевые здания.

Те дома, которые напечатали в Китае на 3D-принтерах за 24 часа, имели только внешнюю оболочку. Поэтому Андрей замечает, что было бы наиболее заманчиво напечатать весь дом, включая внутренние перегородки, лестницы, колонны, камин, встроенную мебель, а также каналы для электрической и сантехнической разводки внутри стен.

— Сейчас я провожу крупномасштабные эксперименты, чтобы расширить возможности новой технологии и печать различные элементы здания и интерьера, — сообщил Андрей в своем интервью.

Кроме того, он убежден, что печатные стены могут сразу нести на себе декоративные элементы отделки — как внутренней, так и внешней. Ведь при хорошем качестве печати практически не будет нужды делать затирку и штукатурить поверхности. А значит, ничто не помешает сразу печатать стены, скажем, с объемными декоративными элементами.

В ближайших планах Руденко построить с помощью принтера двухэтажный дом примерно 10 м х 15 м с теплоизоляцией, сантехникой и т.д. Перед началом строительства этого полноразмерного здания он планирует поэкспериментировать, построив сначала детский домик для игр — замок, который позволит ему узнать больше о возможностях его принтера и сделать необходимые корректировки до начала основного проекта.

Головка цементного принтера

Цементному принтеру — «принтерный» цемент

В настоящее время его принтер печатает слоями, каждый из которых имеет ширину 20 мм и толщину 5мм. Он использует цементно-песчаную смесь. И здесь Андрею пришлось изрядно потрудиться над отладкой процесса экструзии цементной смеси.

— Я не знаю цементных смесей с очень коротким временем схватывания, — делится Руденко с читателями портала. — Но для моей цементной смеси, если ее не трогать и не вибрировать, каждый предыдущий слой имеет достаточно времени, чтобы набрать достаточную прочность для нанесения поверх него следующего слоя. Особенно, если строительство идет в теплое время, при солнечной погоде и при наличии ветра — эти факторы ускоряют твердение.

При этом самая большая проблема на данный момент, с которой столкнулся изобретатель, это «проталкивание» через насос цементной смеси с высокой вязкостью. Все существующие насосы хорошо работают при высокой скорости подачи цемента средней вязкости. Но для цементного принтера все наоборот: требуется цемент высокой вязкости при низкой скорости подачи. И это сегодня является предметом исследований для Андрея Руденко.

— Несмотря на то, что я уже достиг в решении этой проблемы неплохих результатов, я буду продолжать  работать над улучшением моего насоса-экструдера, — заявляет изобретатель.

Между тем, здесь есть над чем поработать и изготовителям добавок для цементов, чтобы придать раствору необходимые свойства. Ведь если метод получит широкое распространение, «принтерные» добавки будут нарасхват.

Кстати, Андрей Руденко совершенно убежден, что 3D-печать жилых домов со временем станет нормой для жилищного строительства, заметно сократив при этом количество трудозатрат непосредственно на стройплощадке.

Тем не менее, если говорить о широте применения 3D-печати, то Руденко считает, что этот метод не сможет вытеснить из домостроительной практики другие технологии, такие, например, как строительство из дерева или кирпича.

Этот материал опубликован в октябрьском номере Отраслевого журнала «Строительство». Весь журнал вы можете прочитать или скачать здесь.