3D идет на стройку
В России первый «печатный» дом появился в декабре 2016 года: экспериментальное здание в городе Ступино на опытной базе в сотрудничестве с ГК ПИК возвела компания Apis Cor. Печать самонесущих стен, перегородок и ограждающих конструкций длилась меньше суток: чистое машинное время работы составило 24 часа. А сама печать фактически применялась вместо монолитного литья. Затем готовую структуру обычным способом утепляли и обкладывали. В итоге стоимость дома площадью 38 кв. м составила $10 000.
Сегодня, спустя 6 лет, Apis Cor, американская технологическая корпорация со штаб-квартирой в Мелборне (штат Флорида), выросшая из российского стартапа, предлагает своим клиентам коллекционные дома, напечатанные на 3D-принтере собственной разработки. С авторской архитектурой и индивидуальным дизайном, созданные под впечатлением от красот побережья Флориды или творений Фрэнка Ллойда Райта, дома площадью от 160 кв. м оцениваются в сумму от $300 000 ($1875 за кв. м).
Для сравнения: согласно данным Национальной ассоциации риелторов США (NAR), средняя цена на жилье по стране в мае 2022 года составила $407 600, что на 14,8% выше, чем за тот же период прошлого года.
По мнению Константина Ходнева из архитектурного бюро DNK ag, печать фактически заменила монолитное литье. «Как быстро и как широко будет развиваться технология – вопрос стоимости и всего, что с ней связано. Сегодня 3D-принтер, конечно, дорого стоит, но очень скоро, возможно, он будет модернизирован и станет так же привычен на стройке, как башенный кран», – считает он.
Сам процесс печати можно сравнить с глазированием торта. Принтер, удерживаемый роботизированной рукой, выдавливает «пасту» на «торт»-арматуру и выдает блоки слой за слоем, оставляя места, где предполагается прикрепить двери или окна.
Например, на создание дома-«валуна» Milestone (2021) в пригороде Эйндховена (Нидерланды) от архитектурного бюро Houben & Van Mierlo, напоминающего огромную гальку, принтеру понадобилось пять дней. «Валун» общей площадью 94 кв. м с кухней-столовой, спальней и ванной состоит из 24 элементов, которые печатали отдельно на производственной площадке, а потом собирали уже непосредственно на участке, где крепили к фундаменту. В будущем компания-застройщик Weber Beamix планирует ставить дома уже непосредственно на месте.
По словам Антона Кочуркина, архитектора и основателя бюро «8 линий», технология 3D-строительства все же имеет ряд ограничений. Например, архитектор считает, что самое сложное во время печати – это закладка арматуры, которую приходится делать вручную. А если речь идет о печати криволинейных элементов, то укладка арматуры становится более сложным процессом, так как должна синхронизироваться со слоями печати , что в целом усложняет процесс и сроки всего строительства. «Зато можно позволить себе эксперименты с формой, – продолжает архитектор, – и сделать то, что невозможно в традиционных технологиях»
Нишевое использование 3D-печати в настоящий момент один из векторов развития этой технологии. «Если взять дом как таковой, – рассказывает Константин Ходнев, – то сейчас он состоит из элементов, которые образуют оболочку. 3D-печать позволяет сделать эту оболочку цельной, бесшовной и любой формы. То есть мы можем получать очень «нетехнологичные» в стандартной технологии формы и пространства. Сложное членение, переходы поверхностей, криволинейные формы, сложные рельефы – все то, что сложно сделать традиционным способом, но органично в новой технологии».
Основной строительный материал для печати домов – специальные бетонные смеси, которые состоят из цемента и песка. Иногда в них добавляют полимеры и различные волокна, чтобы материал лучше схватывался.
Есть и «экзотические» смеси. Например, Lavacrete, разработанная американской компанией Icon, которая печатает на своих 3D-принтерах Vulcan II дома в рамках программы доступного жилья в проблемных регионах. Смесь состоит из измельченной красной вулканической породы, цемента и воды, и, по мнению специалистов, может выдерживать экстремальные климатические условия. В 2020 году Icon построила серию домов из Lavacrete в сельской местности сейсмоопасного штата Табаско в Мексике.
А в Италии, недалеко от Равенны, в местечке Масса-Ломбарда, в начале прошлого года появился жилой дом Tecla, напечатанный из местной глины. Проект архитектурного бюро Mario Cucinella Architects и производителя 3D-принтеров WASP создан по всем канонам устойчивого развития: дом биоразлагаемый, энергосберегающий, с нулевым углеродным следом. Его площадь составляет 60 кв. м, а на возведение здания ушло всего 200 часов.
Технологии 3D-строительства стремительно развиваются: появляются все новые принтеры, модернизируются смеси… И, конечно, рассматриваются проекты печати домов и конструкций не только на Земле. Например, NASA в прошлом году выбрала Icon, производителя 3D-принтеров, и архитектурное бюро Bjarke Ingels Group (BIG) для проектирования среды обитания Mars Dune Alpha на Марсе …
А Антон Кочуркин из «8 линий» мечтает спроектировать и напечатать остров на понтонах – «плавучий аквакомплекс» с жилой и досуговой инфраструктурой – в Краснодарском крае. Будем ждать.
