3D технологиите непрекъснато се развиват и броят на нещата, които могат да се създадат на 3D принтер расте. 3д принтирането определено започва да внася промяна в традиционните строителни технологии и проектиране.
Има редица иновации в строителството свързани с технологията на 3D принтирането. Част от тях са още в експериментален етап, но със сигурност ще имат определящо значение за сферата строителството в близко бъдеще.
Предимства на архитектурата изработена чрез 3D принтиране:
Здравина и издръжливост
3D принтираните строителни материали са до 3 пъти по-здрави в сравнение със стандартните готови строителни блокове предназначени за бързо строителство.
Устойчиви материали
Ниска цена
Ниската цена се дължи на факта, че 3д принтирането изисква по-малко работна ръка в сравнение със стандартното строителство.
Персонализиран дизайн
Отделните елементи на даденото жилище отвътре или отвън могат да се изработят по избор на клиентите и да са изцяло съобразени с техните потребности.
Бързина
3D принтирането на къщи отнема по-малко време отколкото традиционният метод на строителство. То включва автоматизация на строителния процес, която го прави ефективен и бърз.
По-малко строителни отпадъци
В следващите редове ще разберете на какво точно се дължи устойчивостта на архитектурата създадена чрез 3D принтиране.
Какво включва 3D архитектурата?
3D технологията има редица в приложения в сферата на архитектурата и строителството. 3D принтерите се използват за създаване не само на нови сгради, но и за възстановяване и реставриране на стари сгради.
С течение на времето историческите сгради постепенно губят своята красота и се рушат поради причината, че цените за пълна реставрация са високи. Също така, не се откриват често хората, които умеят да пресъздадат някои от изискващите майсторство декоративни детайли в архитектурата.
За щастие 3D технологията предлага решения за различни архитектурни проблеми. Дизайнери, архитекти и инженери са разработили моделиращ софтуер, специален процес на проектиране и локална система на 3D принтиране, с които да реставрират на място фасади на исторически сгради.
Този тип проектиране включва предварително изработване на отливки на архитектурни елементи по поръчка, които са планирани за 3D принтиране.
Вместо отливките да се опаковат и транспортират от мястото на принтиране до строителния обект, компанията използва технология, която изработва отливките на строителните елементи на място и веднага след това ги прилага в строителния процес.Така се спестява значително време и се намалява риска от евентуални повреди по време на превоз за елементите.
Също така се постига едно ефективно и икономично реновиране на стари сгради. Технологията може да се приложи и за добавяне на нови орнаментни детайли към нови сгради.
Съществува и специален дигитален метод на създаване на триизмерни модели при 3D принтирането, който позволява на хора, които не са от сферата на дизайна, да могат да създават свои собствени архитектурни елементи.
3D технологията със сигурност има потенциал да се превърне в предпочитана опция за архитектите при извършване на строежи по ефективен начин.
Концепционални модели
Всеки един архитектурен проект се нуждае от концепционален модел, който помага на архитектите и клиентите да добият представа за основната идея и да я визуализират.
Създаването на ръчно изработен концепционален модел отнема време и изисква усърдна работа. Процесът може да включва и по-сложна геометрия, което допълнително усложнява процеса.
3D принтирането значително опростява този процес. Концепционални модели могат да се създават изцяло на 3D принтер. Физически обект, който има многобройни детайли, може да бъде създаден с помощта на CAD програма.Тя позволява на дизайнерите да избират от различни цветове и материали.
Например един архитект може предложи в строителния проект да се използва даден вид плочка за външни стени, която не се среща на пазара.
С помощта на 3D принтирането архитектите могат да изработят триизмерен обект по модела плочка и да го превърнат във физически. След това по него може да се направи отливка и да се произведат повече плочки от друг материал по избор.
За създаването на повече бройки дадената плочка може да се даде във фабрика или работилница, където да се приложат други познати производствени технологии като отливка от бетон или леене чрез инжектиране в специални калъпи.
ЗD принтирането прави процеса на дизайн и строителство по-бърз. То позволява на архитектите да създават архитектурни модели по-бързо, докато извършват и други задачи.
Също така 3D принтирането позволява на архитектите да предложат на клиентите персонализирани дизайни и уникални произведения, което разширява опциите за клиентски избор.
При строене на къщи чрез 3D принтер най-често елементите им се принтират отделно и се транспортират на мястото, където е планирана да бъде къщата, и се сглобяват. Но има и такива успешни проекти за жилища, които са принтирани директно на място.
Интериорен дизайн
3D принтирането намира приложения и при проектирането на интериорен дизайн. Тази иновативна технология позволява на архитектите да проектират лампи, панели, декоративни елементи. Те могат да се моделират и принтират в крайни продукти, които са готови за употреба.
При създаването на жилищен интериор чрез 3D принтер се използват материали, които са на икономична цена и са безопасни за здравето. Това са например:
- боя без VOC,
- съвременни арматури,
- високоефективно осветление,
- енергоефективно оборудване, което включва битова техника като хладилници, печки, съдомиялни.
Чрез 3D принтирането могат да се използват различни иновативни интериорни решения, които биха били невъзможни със стандартните технологии.
Освен експерименти с дизайн и пропорции, при 3D принтирането се правят експерименти и с различни материали.
Някои студиа, които са специализирани в разработки и принтиране на 3D обекти за архитектурни цели, експериментират с различни материали. Някои от тях са пластмаса, найлон, ABC, цимент, дърво, метал, а дори и шоколад. Разработват се водоразтворими смеси за цимент, както и гъвкави строителни материали.
3D принтиране на къщи
Всеки знае, че изграждането на къща е трудоемка задача, която отнема време, значителна финансова инвестиция и изисква съвкупната работа на доста хора.
През последните години обаче се появиха прототипи на 3D принтирани къщи, които са доказателство, че чрез 3D принтиране е напълно възможно да се принтира цяла къща от издръжливи материали за период от няколко седмици. Като това може да се постигне на ниска цена. Подобна 3D принтирана къща е била построена в Тексас от принтера Vulcan II.
В селището Вестерло в Белгия пък с фиксиран 3D принтер е била построена първата 3D принтирана къща на два етажа в света с размери 90 кв.м.
3D принтерът е най-големият в Европа и за целта е използвал специална циментова смес като строителен материал. Проектът е реализиран с подкрепата на Европейския фонд за регионално развитие.
3D принтерът е създаден с идеята да може да работи при ограничени пространства. Компанията производител на 3D принтера цели да предостави една добра възможност на хората, които търсят евтино жилище.
Друга строителна компания е създала пристройка на къща в Сан Диего, Калифорния с използване на 3D принтиране и роботизирана автоматизация.
Тъй като в района има недостиг на жилища, главните цели на компанията са да предостави на своите клиенти удобни жилища, които са от устойчиви материали и се предлагат на достъпни цени.
Подобни жилища, създадени чрез 3D принтиране са отлично решение за семейства, хора, които търсят жилище под наем и възрастни хора. При тяхното строителство се използва специална термоустойчива смес, наречена Light Stone Material (LSM), която се втвърдява, когато е изложена на UV лъчи.
Фасадата на сградите включва и остъкление, което позволява навлизане на естествена светлина в жилището.
Пилотният проект на компанията включва две модулни сгради, чието построяване отнема общо 8 седмици, от принтирането на отделните елементи до сглобяването на място.
Бъдещи приложения на ЗD принтирането
В момента има един амбициозен проект по отношение на 3D принтирането, чиято цел е създаването на най-големия в света 3D принтер, който работи с метал. Ако се реализира, този 3D принтер ще може да създава големи къстъм структури за архитектурни и инженерни цели.
НАСА например разработва проект с името “Марсианският хабитат”, който включва изпращане на роботи на Марс със задачата да построят 3D принтирани убежища за астронавти, които да ползват след пристигането им на планетата. 3D принтерите ще използват материали, които се срещат на Марс като почва и скали.
