O casă făcută dintr-o imprimantă 3D - care sună ca un vis al viitorului sau science fiction pentru mulți. Primele case de la imprimanta 3D au fost asamblate în China în urmă cu șase ani.
Imprimarea 3D, odată un truc drăguț care putea fi folosit pentru a realiza mici chei, și-a făcut drum. Între timp, chiar se construiește o casă întreagă în imprimanta 3D: roboții de imprimare 3D uriași produc cârnați de beton în întreaga lume și, cu ajutorul lucrătorilor din construcții umane, permit creșterea pereților de fundație brută. Primele case din elemente de imprimare 3D din beton au fost asamblate în China încă din 2014. În același an, președintele american de atunci, Barack Obama, a vizitat „3D Print Canal House” din Amsterdam, un prototip al noii tehnologii. Și la Copenhaga, în 2017, o companie rusă și o companie daneză au construit împreună prima casă locuită din imprimanta 3D din Europa. Tânăra industrie este internațională: în SUA, o casă de 32 de metri pătrați a fost realizată în 2018 din imprimanta 3D de către compania americană Icon din Austin, Texas,Titluri. În curând, Icon, împreună cu o organizație de ajutor din America Centrală, dorește să înființeze un sat cu 50 de case realizate din imprimanta 3D - fiecare cu o suprafață de 58 de metri pătrați - pentru cei care au nevoie. Icon calculează un preț de 4.000 de dolari SUA. Timpul de construcție este corespunzător scurt: imprimarea 3D a unui înveliș din duza de pulverizare durează maximum 24 de ore.
Dar noua tehnologie face față și formatelor mai mari la viteza fulgerului: în China, o imensă casă a fost construită din imprimanta 3D în doar 45 de zile - vila are o suprafață de 400 de metri pătrați! Imprimanta 3D pentru beton a făcut și ea cea mai mare parte a muncii. Mașinile robotizate cu care se poate aplica și forma betonul special (termen tehnic: extrudare) variază în funcție de proiectul de construcție și de furnizor.
Noi oportunități grație imprimării 3D
Acest lucru deschide multe posibilități: de la producerea automată în masă a componentelor simple care sunt combinate doar pentru a forma o clădire pe șantier, până la roboți mobili care funcționează autonom pe șantier și pot produce chiar clădiri cu pereți curbați sau colțuri rotunjite. Mașinile nu sunt doar rapide: permit elemente artistice de formă liberă care ar fi foarte costisitoare dacă ar fi făcute de mâini umane. Deschiderile și cavitățile pentru cabluri pot fi ușor integrate în pereții imprimați.
Mai multă durabilitate prin imprimarea 3D
Unul dintre cele mai mari avantaje ale construcției digitale: folosește adesea mai puțin material decât metodele de construcție tradiționale și pot fi folosite tot mai multe materiale reciclabile sau degradabile. Deoarece, în funcție de procesul și materialul de imprimare 3D, de multe ori nu este necesară cofrarea, se generează mai puține deșeuri.
Și: Fără cofraj și schele, potrivit unui studiu realizat de TU Dresda, aproximativ 35% din costurile de construcție ale carcasei sunt eliminate - în plus față de viteză, durabilitate și personalizare accesibilă, un alt argument pentru o casă realizată dintr-o imprimantă 3D. Nikita Chen-Yun-Tai, fondator și CEO al companiei americane-ruse de imprimare 3D Apis Cor, vorbește deja despre faptul că este fezabil să creezi toate casele în viitor, de la case mici până la proprietăți, folosind o imprimantă 3D .
Începe galeria foto 
5 Arată-le pe toate 
Prototip: În viitor, oamenii care au nevoie în Austin, Texas, vor locui în astfel de case fabricate din imprimante 3D. Icon intenționează, împreună cu organizațiile neguvernamentale, să creeze case ieftine și așezări întregi în întreaga lume folosind imprimante 3D.
Pe șine: „Vulcan II” poate imprima pe o suprafață de până la 185 de metri pătrați. Imprimanta 3D se mișcă înainte și înapoi pe șine peste o fundație și livrează cârnații de beton. Strat după strat.
Construcție ușoară: Casa DFAB cu fațada sa translucidă ușoară se află pe clădirea de cercetare NEST de lângă Zurich: un sistem de fațadă flexibil cu membrane și izolație de aerogel, cunoscut de la Allianz Arena din München.
Roboți pentru construcția lemnului: Arhitectura, robotica și meșterii lucrează împreună: cadrele din lemn au fost prefabricate de doi roboți cooperanți la ETH Zurich. Au tăiat grinzi și le-au poziționat cu precizie în spațiu. Meșterii au înșurubat piesele.
Tavan liber: plafonul Casei DFAB este format din unsprezece părți concavă de formă liberă care, optimizate cu software special dezvoltat, economisesc aproximativ 60% beton comparativ cu un tavan convențional din beton.
Tehnologii noi de construcție
Unii dintre pionierii noilor clădiri au părăsit deja planeta noastră mental. Cu tehnici de fabricație aditivă, NASA dorește să creeze habitate pentru astronauți în viitor - din materii prime locale pe Lună sau pe Marte. Primele încercări sunt deja în desfășurare.
Pe de altă parte, „Casa DFAB” (fabricație digitală) de lângă Zurich, inaugurată în 2019, este încă pe pământ, dar aproape transfrontalieră, o clădire rezidențială care a fost construită cu o gamă întreagă de tehnologii digitale, folosind mai multe procese care au fost utilizate pentru prima dată de laborator au fost transferate în aplicații reale.
„Spre deosebire de proiectele de construcții în care se utilizează o singură tehnologie digitală, cum ar fi o casă realizată dintr-o imprimantă 3D, Casa DFAB reunește diverse noi tehnologii”, explică Matthias Kohler, profesor de arhitectură și fabricare digitală la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie Universitatea din Zurich și inițiatorul Casei DFAB.
Casa îngustă cu trei etaje a fost integrată ca unitate în clădirea de cercetare NEST (Next Evolution in Sustainable Building Technology) de la ETH Zurich. NEST este conceput ca o platformă modulară pe care pot stau diverse case, numite aici „unități” și toate acestea sunt laboratoare de testare pentru viitorul vieții. Ceea ce au în comun toate cele șapte unități în prezent este că explorează interacțiunea dintre oameni, spațiu și tehnologie.
alimentare electrică
O preocupare centrală este utilizarea economică a resurselor, astfel încât toate casele modulare sunt conectate la o „coloană vertebrală” care furnizează apă, căldură, electricitate și internet, evaluează datele de consum și reglementează eliminarea. Soluții noi pentru casa inteligentă și Internetul obiectelor sunt testate, inclusiv în Casa DFAB, care găzduiește oaspeții academici: dispozitivele și sistemele de construcții sunt conectate în rețea și capabile să învețe, ceea ce ar trebui să asigure confortul locului, dar mai presus de toate cea mai mare eficiență energetică posibilă. Un proiect far pentru clădirea și locuința de mâine.
Mulți arhitecți, ingineri și meșteri au lucrat împreună pentru a realiza acest lucru. Opt profesori diferiți de la ETH Zurich, institute, parteneri industriali și planificatori din peste 30 de companii sunt implicați doar în DFAB House.
lucru in echipa
„Profilul de muncă al arhitecților, planificatorilor și meșterilor se va schimba”, este sigur Matthias Kohler. Casa DFAB arată cum ar putea arăta asta: roboții și meșterii umani lucrează, de asemenea, strâns împreună aici. Pentru un perete portant elegant curbat, un robot, un „Fabricator” mobil, a ridicat mai întâi o structură din plasă de sârmă de oțel, care a servit ca armare și cofraj. Cu ajutorul senzorilor săi, robotul de 2 metri înălțime se deplasează autonom pe omizi. Construcția din zăbrele a fost umplută cu beton special de către muncitori, iar capătul peretelui a fost netezit manual.
O pătură de la imprimanta 3D
Structuri de beton individuale și complexe pot fi, de asemenea, create cu procesul „Smart Slab”. De exemplu, o placă ușoară de podea, pentru care o gigantă imprimantă 3D cu nisip a produs elemente de modelare care au fost turnate cu beton armat cu fibre. Roboții au jucat chiar un rol important în construcția de lemn a Casei DFAB: două mașini care au cooperat prefabricaseră construcția portantă din lemn a etajelor superioare în „Laboratorul de fabricație robotică” de la ETH Zurich. Un robot a luat un element pentru tavanul din lemn cu grinzi și l-a ținut în timp ce un al doilea l-a văzut ca să se potrivească. Apoi, al doilea braț al robotului a făcut găuri pentru a conecta grinzile. În cele din urmă, ambii roboți au poziționat structura fasciculului în aranjamentul spațial precis. Cu astfel de ajutoare, tâmplarul are mult timp,să urmărească în pace și să verifice calitatea lucrării. Până să poată înșuruba totul la final.
De la manipulatori pe scară largă și roboți de construcție mobili
Roboții mobili de construcție sunt mai mici decât manipulatorii pe scară largă, dar pot face și alte lucrări.
Pentru carcasa unei case de la imprimanta 3D, arhitecții trebuie mai întâi să o proiecteze pe computer cu software de arhitectură 3D (CAD). Aceste date CAD reprezintă baza pentru datele de control care sunt transferate la imprimanta 3D.
O imprimantă 3D de beton este adesea un robot industrial care are o duză de presiune montată pe braț ca instrument cu care presează cârnații de beton cu lățimea de 50 până la 70 de milimetri - talon pe talon.
Alți muncitori în construcții de roboți, numiți roboți portic, sunt mai înalți decât construcția planificată (similar cu o macara de containere). Acestea sunt staționare sau se deplasează pe șine de ghidare și pot produce întreaga carcasă a unei case din imprimanta 3D într-o singură bucată. Acești manipulatori la scară largă au uneori peste 10 metri înălțime și câțiva metri lungime și lățime. În schimb, roboții mobili de construcție, montați pe omizi sau pe camioane, par destul de mici. Pentru aceasta, unii pot așeza, de asemenea, cărămizi în mod autonom, folosind un braț prelungitor lung.
Betonul normal, betonul special cu întărire rapidă sau materialele plastice sunt utilizate ca amestec de materiale de construcție. Găsirea celui mai bun mix pentru tipărirea betonului 3D este o provocare cheie.
