С тех пор, как в 2016 году в Испании был открыт первый пешеходный мост, сделанный при помощи 3D-принтера, интерес к этому виду строительства все возрастает. В январе 2019 года в Шанхае был открыт самый длинный в мире бетонный мост, который также был… напечатан. Все больше стартапов открывают собственные проекты по изготовлению «быстрых» домов, которые не требуют ни рабочей силы, ни специальных приспособлений.
Примеры 3D-печати в реальной жизни
Еще совсем недавно люди рассматривали принтеры, печатающие трехмерные изображения, исключительно как прихоть. С помощью них можно было сделать карманную фигурку Йоды, но оказалось, что возможностей у этой технологии гораздо больше. Взять хотя бы способность таких принтеров печатать незаменимые детали для высокотехнологичных устройств при минимальных затратах. А теперь, оказывается, с помощью них можно даже строить дома.
Вскоре в Амстердаме должен открыться первый стальной мост, который будет пересекать канал. Он полностью был построен при помощи 3D-принтера. В голландском городе Эйндховен можно арендовать один из пяти домиков, детали которых тоже были напечатаны.
Технология печати
Конечно же, такая печать не имеет ничего общего с обычной. Чаще всего принтеры для строительства мало походят на своих предшественников. Огромные устройства, занимающие целые залы, оказываются способны печатать не только мелкие детали, но и стены, перекрытия и крыши. Для таких машин используются разные материалы. В 2015 году группа инженеров британского Университета Лафборо создала уникальный цементный состав, позволяющий печатать изделия любых форм. Теперь полет архитектурной мысли не может ограничить ничто, кроме стоимости оборудования и материалов.
Фантазия в реальности
В последнее время многие архитекторы создают странные и даже немного пугающие проекты, которые, казалось бы, достаточно сложно исполнить с помощью привычных нам материалов. Но некоторые эксперты считают, что подобные прототипы могут предвещать серьезные изменения в строительном секторе.
Мэтью Фриде, который возглавляет трехмерную типографию морской пехоты США, уверен, что несмотря на всю консервативность рынка, вскоре люди начнут более активно внедрять эти технологии в свою повседневную жизнь.
При обычном строительстве мостов квалифицированные рабочие смешивают бетон и заливают его в специальные формы, где тот и застывает. Крупномасштабные 3D-принтеры, напротив, откачивают быстросхватывающуюся бетонную суспензию из сопла в кран, который быстро движется по линиям, созданным компьютером, для создания цельных структур слой за слоем. Получается, что вместо того, чтобы создавать новые формы для каждой детали, строители могут повторно использовать один принтер для создания различных проектов. Таким образом работа может пойти значительно быстрее, а строительство будет требовать использования меньшей рабочей силы и материалов.
Использование в военной сфере
Естественно, первыми, кто заинтересовался в новой технологии, стали военные. Именно морские пехотинца создали первый трехмерный мост в США: 32-футовая переправа в калифорнийском лагере Фриделла показала, что трехмерное строительство может быть выгодно не только обычным людям, но и государству. Всего лишь один принтер может производить мосты, здания, стены и резервуары для хранения воды — словом все, что может потребоваться войскам. Поэтому морские пехотинцы не остановились на достигнутом и напечатали бетонные казармы, рассчитанные на 8 солдат.
Помимо обеспечения большей гибкости, новый вариант строительства позволяет сократить расходы и трудозатраты. Фриде говорит, что ингредиенты для изготовления бетона стоят дешево, и солдаты смогут смешивать их на месте. Фактически, единственная крупная статья расходов — это покупка дорогостоящего оборудования. Но после этого трехмерный принтер сможет работать с минимальным контролем со стороны человека. «Наша конечная цель заключается в том, чтобы для активации устройства нужно было только нажать кнопку «печать», а со всем остальным справлялась бы сама машина», — говорит Фриделл.
Возможное влияние на стоимость жилья
Некоторые склонны считать, что новые технологии в строительстве будут способны изменить ситуацию на рынке доступного жилья. Компания-разработчик из Остина недавно представила публике 3D-принтер, который, по утверждению компании, может построить полноценный семейный дом площадью 200 квадратных метров за три дня. При этом стоимость такого здания будет в два раза меньше обычной. Icon сообщает, что планирует построить целые поселки с доступным жильем в Латинской Америке. «Идея, что мы можем использовать 3D-принтеры для подобных целей, захватывает. Полагаю, что подобные технологии также могут потребоваться и в различных гуманитарных миссиях», — говорит Фриделл.
Экономия и доступность
Использование трехмерных принтеров в жилищном строительстве поможет сэкономить людям время, уменьшить трудозатраты и количество строительных материалов. Кроме того, с помощью этих устройств можно будет воплотить в жизнь самые невероятные задумки, которые невозможно создать только традиционными методами. Например, извилистые стены казарм в США оказались в три раза прочнее, чем обычные прямые. Но без помощи принтера воплотить их бы вряд ли удалось.
Несмотря на все минусы, количество архитектурных проектов, основанных на трехмерной печати, за последние годы выросло в несколько раз. Рост интереса отчасти является следствием развития новых технологий. На данный момент трехмерная печать используется в отдаленных и труднодоступных местах, а также для постройки разнообразных туристических объектов. Люди, узнав что им предстоит жить в доме, который построен с помощью принтера, охотнее снимают номера. Но в российских условиях в ближайшее время 3D-печать вряд ли сможет применяться из-за низких температур.
Будущее трехмерных принтеров
Однако эта технология все еще очень молода, и ей нужно развиться для того, чтобы ей могло воспользоваться как можно большее число людей. По словам Скайлара Тиббитса, архитектора из Массачусетского института, даже в ближайшие несколько десятков лет вы не сможете просто взять и напечатать небоскреб, всего лишь нажав на кнопку. Принтеры, которые работают в таком масштабе, пока что медленные и дорогие. И пока они способны производить только один тип материалов за раз, поэтому строителям все равно приходится вручную объединять окна, стены и проводку.
По словам Тиббитса, строительная индустрия, вероятно, будет использовать трехмерную печать для производства модульных компонентов. Также, вполне вероятно, к услугам 3D-принтеров будут прибегать дизайнеры, чтобы воплотить свои нестандартные проекты. Но в ближайшее время вряд ли стоит ожидать, что люди повсеместно будут строить дома, арендуя трехмерные устройства на несколько дней. Впрочем, кто знает!