Domy drukowane na drukarce 3D? To już rzeczywistość!

Pierwsza willa z drukarki 3D wydrukowana w Chinach

Okazuje się, że drukowanie domów nie jest taką nowością. Jedne z pierwszych budynków wykonano ponad dwa lata temu w Chinach. Dokonała tego firma budowlana Winsun. Godną uwagi realizacją była dwupiętrowa willa oraz kilkupiętrowy budynek mieszkalny. Willa posiada aż 1100 m2 powierzchni użytkowej. Według twórców koszt jej wybudowania wyniósł ok. milion juanów.

Oba budynki zostały wykonane warstwowo. Do produkcji użyto betonu i odpadów przemysłowych, które nałożono na dyszę drukarki 3D. Firma Winsun nie ujawniła, w jakim czasie wykonano obydwie realizacje. Podkreśliła jedynie, że koszt budowy przy pomocy drukarki 3D pozwala na wygenerowanie dość dużych oszczędności. Według Ma Yihe wykonawcy drukarki 3D, technologia pozwala zaoszczędzić do 60 proc. środków na materiałach budowlanych i do 80 proc. środków na robociźnie.

Zaprezentowane przez firmę Winsun budynki drukowane technologią 3D wymagały kompletnego wykończenia wnętrza. Na ścianach widać było poziome warstwy wydruku, które należało zamaskować metodami tradycyjnymi.

Dwa lata później w Rosji…

Przez dwa lata mogliśmy zauważyć znaczne usprawnienie technologii 3D. W marcu 2017 r. amerykańska firma Apis Cor zaprezentowała pierwszy dom mieszkalny, który powstał w zaledwie 24 godziny. Budynek wykonano w Stupinie (w pobliżu Moskwy). Na szczególną uwagę zasługuje fakt, że elementy konstrukcyjne nie powstawały w hali produkcyjnej. Drukarka 3D wydrukowała je na miejscu budowy. Najpierw powstała pełna konstrukcja ścian. Następnie drukarka została wyciągnięta z budynku i wydrukowała dach, który zamontowali robotnicy.

Pomieszczenia nie wymagały tynkowania. Jedynymi elementami konstrukcyjnymi, które powstały poza miejscem budowy były drzwi oraz okna.

Dom wydrukowany przez firmę Apis Cor nie osiągnął zbyt dużych rozmiarów. Jego powierzchnia użytkowa to zaledwie 38 m2. Mimo wszystko budynek przyciąga uwagę swoim niecodziennym kształtem. W ten sposób twórcy podkreślili, iż drukarki 3D są w stanie wykonać dom o dowolnych kształtach i rozmiarach.

Budowa zrealizowana w 24 godziny może zrobić duże wrażenie. Jednak równie istotne będą koszty całego przedsięwzięcia. Firma Apis Cor podaje, że całkowity koszt budowy wyniósł 10 tys. dolarów. Największym wydatkiem okazał się zakup drzwi oraz okien. Warto także dodać, że podana przez firmę kwota uwzględnia wszystkie prace, od wykonania fundamentów, przez wydrukowanie konstrukcji, montaż okablowania, drzwi, okna, aż po wykończenie z zewnątrz oraz od strony wewnętrznej. Wyposażenie wnętrza dostarczyła firma Samsung, która umieściła w budynku między innymi zakrzywiony telewizor, pasujący do kształtu ścian zewnętrznych.

Dom wydrukowany w Apis Cor

Firma Apis Cor podkreśla na swoim blogu, że do wydrukowania budynku użyto najlepszej jakości materiałów. Na koszt wpłynął też niecodzienny kształt obiektu. Według obliczeń koszt wykonania domu z bardziej prostym kształcie mógłby być jeszcze niższy. Firma oszacowała, że cena wykonania 1 m2 może wynieść zaledwie 900 zł.

Realizacja w niesprzyjających warunkach pogodowych

Podczas budowy domu w Stupinie panowały skrajnie niesprzyjające warunki pogodowe. Temperatura na zewnątrz osiągała – 35 st. C. Drukarka wylewająca zaprawę betonową powinna pracować w temperaturze nie niższej niż 5 st. C. Dlatego podczas drukowania rozciągnięto nad nią termoizolacyjną, ogrzewaną kopułę. Dzięki temu dowiadujemy się, że drukowanie nowoczesnych domów 3D może odbywać się bez względu na aktualne warunki zewnętrzne. Firma podkreśla, iż zaprezentowany budynek wytrzyma bardzo niskie temperatury zewnętrzne, dochodzące do – 45 st. C. Według oficjalnych informacji żywotność konstrukcji szacuje się na 175 lat.

Apis Cor zażegnała największe problemy technologiczne

Technologia drukowania domów borykała się z pewnymi trudnościami. Najważniejszą z nich było samo przygotowanie drukowanych elementów. Pierwsza inwestycja zrealizowana w Chinach bazowała na drukowanych prefabrykatach, które powstawały w halach produkcyjnych (więcej o domach prefabrykowanych, nie tylko w technologii druku 3D dowiesz się tu).

Przygotowana konstrukcja nośna była przywożona na plac budowy i tam montowana w jedną całość. Niestety drukowane prefabrykaty nie były pozbawione wad. Główny problem polegał na kosztach przewozu oraz związanego z przewozem czasu realizacji. Technologia wykorzystująca prefabrykaty 3D nie była w stanie posłużyć do budowy domu w zaledwie jeden dzień. Firma Apis Cor rozwiązała ten problem. Ich mobilna drukarka została przewieziona na plac budowy i wydrukowała dom na miejscu. Pozwoliło to na ograniczenie kosztów oraz przyspieszenie czasu realizacji. Jedynym ograniczeniem tego rozwiązania jest zasięg ramienia drukarki.

Czy drukowane domy mogą stać się technologią przyszłości?

Technologia drukowania domów 3D daje wiele nieznanych dotąd możliwości. Niskie koszty oraz bardzo szybki czas realizacji to niewątpliwe zalety, którymi nie wyróżniają się tradycyjne technologie budowlane. Domy drukowane w 3D z reguły zyskują przychylne opinie. Wielu ekspertów dostrzega w nich sposób na rozwiązanie problemów mieszkaniowych. Budownictwo 3D ma duży potencjał i otwiera możliwości szybkiego wydrukowania budynków w miejscach dotkniętych kataklizmami. Co więcej, niski koszt inwestycji może stać się dobrym rozwiązaniem dla mniej zasobnych mieszkańców wielu krajów.

Twórcy drukowanych budynków podkreślają wielorakie zalety tego rozwiązania. Trwałość, wytrzymałość na niesprzyjające warunki pogodowe oraz dobra termoizolacja to jedynie początek deklarowanych atutów. Budynki drukowane mogą przybierać dowolne kształty, które znacząco odbiegają od tych wznoszonych metodami tradycyjnymi. Jedyną wątpliwość budzi żywotność i komfort zamieszkiwania budynków. Drukowane domy pojawiły się zaledwie kilka lat temu. Nikt nie przeprowadził jeszcze pełnych ekspertyz stanu technicznego kilkunastoletnich domów drukowanych. Dlatego można się spodziewać, że wielu inwestorów będzie podchodziło do tej technologii z dużym dystansem oraz nieufnością.