Быстрое развитие аддитивных технологий успешно использовало принтер для строительства домов. Слоистое здание четко ускоряет строительство зданий, снижает затраты и людские ресурсы. Наибольшие успехи в этой области были китайцы, американцы и дьяконы. Однако достижения российских инженеров не являются наименее важными здесь.
- Особенности технологии
- Преимущества в сравнении с кирпичным и блочным строительством
- Почему в России еще не все так строят
- Альтернативы для обычного строительства
- Виды принтеров для архитектурных работ
- Видео обзоры с реальной работой принтеров
- Причины не дающие заменить панельное строительство домов
- Явные недостатки любого принтера при масштабном внедрении в постройку домов
Особенности технологии
Строительство домов с использованием 3D-принтера стала реальностью благодаря профессору Бероху ХОШНЕВИС из California, Conture Contour Contour. Основным элементом инноваций является экструдер, установленный на движущейся платформе, который позволяет слоистым построить созданный объект. Экструзия контролируется компьютером и имеет место в соответствии с ранее созданной 3D-моделью.
Этот процесс не требует долгого и трудоемких препаратов. Район очищается и выровнен с использованием стандартных методов, а затем установлен 3D-принтер. Быстрый аппаратный раствор дается под давлением к головке принтера, где от форсунки он равномерно распыляется на рабочую поверхность. Строительные принты 3D-формы используют порошок в качестве материала эксплуатации, который после нанесения слоев включает в себя создание монолитной структуры.
Ротари и дельтапринторы используются в 3D-конструкции. Разнообразие бетонных смесей позволяет печатать элементы различных сложностей и размеров. Они используются для создания украшений, небольших архитектурных форм, зданий, мостов и т. д.
Небольшой агрегат, используемый в принтерах, отличается от обычного бетона. Каждая компания путем освоения 3D Construction, производит расходные материалы в соответствии с вашим собственным рецептом, который зависит от характеристик оборудования и специфики объекта строительства. Специальные ноу-хау являются пластификаторы, которые увеличивают мобильность цемента, уменьшают содержание воды и повышают их долговечность.
Преимущества в сравнении с кирпичным и блочным строительством
По сравнению с традиционным строительством, 3D Construction имеет следующие преимущества:
- Строительство дома с отделкой и общением не стоит больше, чем здание подобного размера с балками без внутренней работы. И с развитием 3D-технологии существует тенденция к снижению затрат.
- Для строительства напечатанного здания в 3D, гораздо меньше людей участвуют, чем на традиционных строительных площадках. После завершения подготовительной работы 1-3 человека участвуют в обслуживании и поддержании машин. В рабочее время разница между обычными строительными и 3D достигает 50-80%.
- После подготовки фундаментов строительство стен в 3D-технологии длится несколько дней. Главное время посвящено кровельному, отделочным и коммуникационным работам. Деньшивание сборной скелет-плиты длится не менее месяца.
- Строительство мусора и вход в окрестности — это проблема на каждой строительной площадке. 3-D принтер ограничивает количество отходов до минимума, а некоторые из них повторно используются на строительной площадке.
- Благодаря этой технологии затраты на строительные проекты с уникальной архитектурой снижаются. В то же время скорость процесса не влияет на сложность создаваемой геометрии.
Преимущества строительства в 3D-технологии по отношению к стандартному процессу показаны в таблице 1.
| Преимущества 3D-технологии | Недостатки традиционного строительного процесса |
| Высокая скорость, независимо от сложности объекта | Продолжительность конструкции в зависимости от материалов и архитектурных деталей |
| Минимальное количество сотрудников | Большое количество мастеров, неквалифицированных работников и т. д. |
| Чистота строительной площадки, повторное использование отходов | Засорение области, необходимость последующего удаления строительных отходов |
| Низкая стоимость работ | Большое количество специальных транспортных средств требуется и транспортировка |
| Быстрый запуск устройств на сайте | Зависимость от климатических условий |
Строительство домов с помощью 3D-принтера более преднамеренной с экономической точки зрения. Некоторые материалы и процессы не нужны в процессе строительства, расходы на логистику уменьшаются и т. д.
Почему в России еще не все так строят
Несмотря на развитие 3D-строительства и достижения отечественных инженеров, у них не было правильного признания в России. Основными недостатками этого метода являются высокая стоимость устройств, а также ограниченное пространство, доступное для повышенного объекта.
Наиболее известными примерами аддитивных технологий приходят в частные дома площадью площадью 32 м² и 300 м², построенные в 2016-2017 гг. APIS COR и SPESSAVIA.
Созданное оборудование не всегда соответствует реалиям строительной площадки. Кроме того, противники этой технологии утверждают, что вместе с его распространением людей во многих профессиях будут лишены работы.
Альтернативы для обычного строительства
Хотя 3D-моделирование не может конкурировать с традиционными методами строительства на уровне, это важная альтернатива в некоторых областях. Инновационный метод облегчает быстрое строительство дешевых, небольших жилых зданий, для которых существует спрос в областях, пострадавших от стихийных бедствий и в кризисных ситуациях.
В дополнение к строительству зданий, 3D-принтеры открывают возможность массового производства гаражей, павильонов, ангаров и других объектов, в которых основной нюанс не является изоляцией, а оригинальность архитектуры и оперативной готовности.
Виды принтеров для архитектурных работ
Принтеры, используемые в строительстве, следующие:
- Портал (XYZ). Представлена рамкой с подвижной головкой экструдера. Подтекатель смеси перемещается в осях XYZ. Точность сжимания обеспечивается шаговым двигателем. Основное приложение состоит в том, чтобы распечатать части зданий и прямых стен, при условии, что принтер портал находится в создании здания. Если поверхность объекта соответствует экструдеру дуги, она напечатана полностью сразу.
- Deltaways. В отличие от установки портации, головка Delta принтер может выполнять более сложные движения для создания сложных геометрических фигур. Гибкие рычаги используются для блокировки и перемещения головы.
- Робототехника. Представляется роботами в виде промышленных манипуляторов, оснащенных экструдером. Контролируется компьютером. Они размещены в середине платформы, где рука манипулятора обеспечивает смесь к необходимой области.
- D-форма. Они принадлежат к отдельным классам 3D-строительной техники. Вместо раствора используется специальный порошок, который после прокладки и плотности является пропитанным связующим агентом, поставляемым тем же экструдером.
Большинство 3D-принтеров для строительства не предназначены для наружного использования. Такие устройства используются в печатных мастерских для отдельных элементов, которые затем транспортируются на строительную площадку. Исключением является мобильные системы, которые могут работать на строительной площадке.
Видео обзоры с реальной работой принтеров
Среди 3D-принтеров, используемых в строительстве, китайских, американских и голландских производителей популярны. Особенности и возможности каждого из них можно найти в соответствующих видео.
Winsun (КНР). Лидер среди 3D-принтеров. Размер оборудования по длине, ширине и высоте соответствует 150x10x6 метрам. Во время печати он может использовать строительные отходы, представленные стеклом, сталью, цементом. Она дебютировала в 2014 году с реализацией десяти жилых зданий. По сравнению с традиционным строительством, WinSUN снижает затраты на рабочую силу на 80%, потребление материалов на 60%, а поднятые объекты намного дешевле. Видео:
APIS COR (США / Россия). Американская компания выиграла славу благодаря развитию роботизированной руки, которая работала как в работах, так и за пределами зданий. Устройство компактно и мобильное, оснащено автоматической системой стабилизации. Конфигурация и ввод в эксплуатацию занимают не более 30 минут. Это эффективно при создании сложных архитектурных форм. Видео:
Proto R 3DP (Нидерланды). Создатель является голландской компанией Cybe Adtities Industries. Создает сложные геометрические фигуры очень хорошим способом. Используемые расходные материалы представляют собой оригинальный кипящий раствор, который затвердевает через несколько минут и готов к переработке. Он отличается быстрым и экологически чистым процессом. Видео:
Не менее интересные проекты представляют французский принтер Batiprint3D, американский DCP и словенский BetAbram.
Причины не дающие заменить панельное строительство домов
Несмотря на ускоренное развитие 3D-строительства, панельные дома как недорогой вариант жилья не потеряют своей актуальности в ближайшем будущем.Не так уж и плохи с точки зрения скорости монтажа возведение панелей вне зависимости от погодных условий.Сборный дом требует установки плит.Панельный дом сразу разделен на комнаты.Кроме того, оборудование для постобработки есть не у каждой строительной компании.
Явные недостатки любого принтера при масштабном внедрении в постройку домов
Недостатками 3D-структур являются:
- высокие затраты;
- чувствительность к условиям окружающей среды;
- нет единых стандартов.
При строительстве дома с помощью 3D-моделирования нужно быть готовым самостоятельно оформить медиа, а также выровнять и отделать стены.
