Domy drukowane w technologii 3D

W Chinach powstało całe mini-osiedle ze stworzonych w taki sposób elementów. Nie są to już tylko wymyślne projekty, które istnieją wyłącznie w wyobraźni architektów. Obecnie drukuje się budynki o różnorodnym metrażu.

Z tego artykułu dowiesz się m.in.:

• na czym polega technologia druku 3D domów
• gdzie powstały piewsze budynki wybudowane tą metodą
• jak długo stawia się takie domy 

Pierwsze realizacje

Pierwsze budynki wydrukowane w technologii 3D powstały dwa lata temu w Chinach. Zrobiła to firma deweloperska WinSun z Szanghaju. Była to dwupiętrowa willa o 1100 mkw. powierzchni użytkowej oraz kilkupiętrowy budynek mieszkalny, którego elewacja została wykończona fakturą imitującą cegłę, a wewnątrz wydzielono lokale.

Budynki tak stworzone wymagały natomiast kompletnego wykończenia wnętrza, ponieważ na ścianach widoczne były poziome warstwy wydruku. Można było je zamaskować tradycyjnymi metodami.  

Jak powstają?

Budynki wykonano warstwowo. Technologia opracowana przez Ma Yihe, wykonawcę drukarki 3D, polega na tym, że drukowane elementy powstają w fabryce, a następnie są dostarczane na plac budowy w formie prefabrykatów gotowych do montażu. Kiedy zostaną założone należy je wykończyć wstawiając stolarkę okienną i drzwiową.

W metodzie drukowania domów w 3D wykorzystuje się technologię pozyskiwania i przetwarzania materiałów. Surowcem są odpady budowlane i przemysłowe (kopalniane). Są one sortowane, a następnie przetwarzane na materiał drukarski. Dodaje się do nich również szybkoschnący cement.

Stateczność i odpowiednią wytrzymałość konstrukcji zapewnia zbrojenie. Wykonane jest w formie stalowego rusztowania montowanego według tradycyjnych metod. Materiały nakłada się następnie na dyszę drukarki 3D i po prostu drukuje. Ściany tworzą lekką konstrukcję, która wewnątrz ma formę zygzaka. Miejsce do wypełnienia izolacją termiczną np. sypkim styropianem stanowią wolne przestrzenie wewnątrz przegrody.

Dzięki takiemu procesowi plac budowy jest znacznie bardziej przyjazny środowisku. Budowa praktycznie nie generuje pyłu, a co najważniejsze wytwarza od 30 do 60% mniej odpadów w stosunku do tradycyjnych metod, ponieważ mokre prace są ograniczane do minimum. Kolejną zaletą jest czas wykonania, który jest krótszy od 50 do 70%.

Koszt budowy przy pomocy drukarki 3D to duże oszczędności. Według Ma Yihe, wynoszą one nawet do 60 proc. środków na materiałach budowlanych i do 80 proc. środków na robociźnie. Całkowity koszt budowy i wyposażenia luksusowej willi wynosił niespełna 600 tys. zł.

Dom z drukarki w 24h

W tym roku amerykańska firma Apis Cor zaprezentowała pierwszy dom mieszkalny, który powstał w zaledwie 24 godziny w Stupinie w pobliżu Moskwy. Jego powierzchnia użytkowa to zaledwie 38 mkw. Firma oszacowała, iż cena wykonania 1  kw. może wynieść zaledwie 900 zł.

Elementy konstrukcyjne tego budynku nie powstawały w hali produkcyjnej, a zostały wydrukowane na miejscu budowy. Najpierw „wybudowano” pełną konstrukcję ścian. W dalszej kolejności drukarkę wyciągnięto z budynku i wydrukowała ona dach, który zamontowali już robotnicy.

Kolejną ciekawostką jest to, że pomieszczenia nie wymagały tynkowania. Poza miejscem budowy powstały jedynie drzwi i okna.

Budynek przyciąga uwagę swoim niecodziennym kształtem, co udowadnia, że  drukarki 3D są w stanie wykonać dom o dowolnych kształtach i rozmiarach.

Co dalej?

Jedno jest pewne, technologia drukowania domów w 3D pozwala na zmniejszenie kosztów i skrócenie czasu, co się zdecydowanie bardziej opłaca. Jednak na chwilę obecną najstarsze tego typu budynki mają zaledwie rok. Powoduje to, że nie wiemy jak reagują na upływający czas i jaki będzie ich stan chociażby po 25 latach użytkowania. Ważnym czynnikiem jest na pewno klimat. Srogie zimy i stałe cykle zamarzania i rozmrażania mogą okazać się zabójcze dla konstrukcji.

Jednak technologia ta zdobywa coraz większą popularność. Chiński deweloper ma już 20 tys. zamówień na kolejne realizacje, nawet w Egipcie. W dodatku planuje się budowę aż 12-piętrowych nieruchomości.

Powyższe argumenty wskazują, że budownictwo 3D ma duży potencjał. Przede wszystkim otwiera możliwości szybkiego wydrukowania budynków np. w miejscach dotkniętych kataklizmami, a niski koszt inwestycji może stać się rozwiązaniem dla mniej zasobnych mieszkańców przeróżnych regionów świata.