Na całym świecie powstaje coraz więcej konstrukcji z betonu, które są wykonane przy pomocy drukarek 3D. Inżynierowie projektują w ten sposób zarówno pojedyncze elementy, jak i nawet całe domy! 

Drukarka 3D buduje dom!

W drugim tygodniu września roku 2022 przemysłowa drukarka 3D rozpoczęła w Houston wylewanie drugiego piętra budynku mieszkalnego. Będzie to pierwszy w historii Stanów Zjednoczonych wielopiętrowy drukowany dom. 

Projektanci, Leslie Lok i Sasa Zivkovic, uważają, że dwupiętrowy jednorodzinny budynek demonstruje innowacyjne procesy budowlane, które mogą być skalowane do projektów wielorodzinnych i mieszanych. Według nich jest to lekarstwo na problem niedoboru mieszkań.

“Używamy tego projektu, aby zademonstrować, jak druk 3D jest nie tylko gotowy na rynek, ale także zdolny do budowania dobrze zaprojektowanej i wysokowydajnej architektury” - deklaruje Sasa Zivkovic.

Na jakim etapie są prace?

Jedyny w swoim rodzaju hybrydowy projekt łączy elementy konstrukcyjne złożone z betonu drukowanego w 3D z konwencjonalnym szkieletem drewnianym. Konstrukcja drewniana jest charakterystyczna dla większości amerykańskiego budownictwa mieszkaniowego. Kombinacja ta pokazuje, że można budować przy minimalnej ilości odpadów, aby stworzyć budynki, które są wydajne, odporne na intensywne zjawiska pogodowe i potencjalnie bardziej przystępne cenowo.

12 września zaproszono media do obserwowania postępów w drukowaniu domu z trzema sypialniami i trzema łazienkami. Co więcej, projekt zakłada, że dom posiadać będzie również garaż na dwa samochody i komin o wysokości ponad 12 m. 

Materiały do drukarki 3D

Dla domu w Houston, drukowany materiał jest pozyskiwany lokalnie i wykorzystuje cement o zmniejszonym śladzie węglowym. Wybrana mieszanka może zawierać popiół lotny, żużel i inne przemysłowe produkty uboczne. Co więcej, projektanci współpracują nad badaniami dotyczącymi ekologicznych materiałów budowlanych, w tym potencjału betonu do przechowywania metanu. Drewniany szkielet również jest zasobem odnawialnym.

Pomysłodawcy twierdzą, że dom w Houston optymalizuje wykorzystanie obu materiałów, jednocześnie lepiej wykorzystując ich potencjał projektowy niż wiele konstrukcji ograniczonych do jednego z nich.

“Oprócz technologii druku, integracja druku z projektem budynku i materiałami budowlanymi oraz usprawnienie procesu budowy są ważnymi aspektami w realizacji takiego projektu” - zaznacza Sasa Zivkovic.

• Zobacz również: Czym zastąpić cement? Ekologiczne pomysły o obniżonym śladzie węglowym

Betonowe schody w Wielkiej Brytanii

W Wielkiej Brytanii powstają drukowane betonowe schody. Będą składać się z aż siedmiu kondygnacji, prowadzących do kładki dla pieszych. Jest to jak dotąd największa brytyjska konstrukcja z betonu powstająca w oparciu o drukarkę 3D. Projekt Sighthill Bridge powstaje we współpracy firmy budowlanej BAM z holenderską drukarnią betonu Weber Bemix.

Według inwestora schody będą tak samo mocne, jak wylane na miejscu. Co jednak istotne użycie innowacyjnej metody umożliwia produkcję konstrukcji w ściśle kontrolowanym środowisku. Eliminuje to problemy związane z pogodą i zmniejszając ryzyko związane z budową na miejscu.

Usunięcie potrzebnych przy tradycyjnych metodach szalunków i materiałów redukuje ilość odpadów o 40 proc. Tym samym zmniejszają się koszty inwestycji, a także ślad węglowy. Kwestią jest tylko rozpowszechnienie przemysłowych drukarek 3D do betonu, aby nie było konieczności transportowania konstrukcji na duże odległości.

Przyszłość budownictwa oparta o drukarki 3D?

Projektanci domu w Houston twierdzą, że ich podejście może również przyspieszyć czas budowy i zredukować koszty budowy domów, ponieważ drukarki do betonu mogą być obsługiwane przez zaledwie trzy lub cztery osoby. Minimalizuje to również ilość odpadów. Beton może być mieszany na żądanie i drukowany tylko dla strukturalnie ważnych sekcji, a także może bardziej efektywnie zintegrować drewniane ramy w projekcie modułowym.

Źródło: Construction Enquirer, Cornell Chronicle.
Zdjęcie główne: Cornell Chronicle.