3D-принтер напечатает дом
Обновлено: 20.11.2024
3D-печатные дома позволяют использовать преимущества аддитивного производства в строительстве. Затраты на материалы при строительной 3D-печати обычно на порядок меньше по сравнению с традиционными методами. При этом мы принимаем во внимание тот факт, что бетон для 3D-печати, как правило, дороже обычного строительного бетона.
Что касается затрат на оплату труда, то они в основном сводятся к дневной заработной плате не более чем двух-трех операторов. И это также в течение гораздо более короткого промежутка времени, поскольку дом, напечатанный на 3D-принтере, будет готов к отделке и меблировке через несколько дней, а не месяцев.
Стоимость строительства дома с 3 спальнями среднего размера с использованием традиционных методов строительства составляет от 250 000 до 320 000 долларов США. Строительство такого же дома с помощью технологии 3D-печати обойдется на 20-40% дешевле. Таким образом, тот же самый дом с 3 спальнями, предположительно, будет стоить от 140 000 до 240 000 долларов США, чтобы построить его с помощью технологии 3D-печати.
Следует отметить, что большинство строительных 3D-принтеров не будут строить или 3D-печатать фундаменты, а строительные 3D-принтеры не принесут никакой выгоды, когда дело доходит до кровли дома.
Все эти вещи: крыша, окна, двери, электропроводка, покраска и отделка — все эти расходы остаются такими же, как и в обычном доме, так как все это выходит за рамки того, что такое строительный 3D-принтер. способен.
Исследователи из Нантского университета спроектировали и построили полноразмерный дом для одной семьи с помощью строительного 3D-принтера во Франции. В 2018 году стоимость строительства дома для одной семьи составила 232 000 долларов США. значит.
Haus.me — компания, которая продает сборные дома с высокой изоляцией PassivDom, берет 210 000 долларов США за готовый к заселению роскошный умный дом, напечатанный на 3D-принтере, который полностью самодостаточен и наполнен до краев интеллектуальными функциями.
Zillow выставил на продажу напечатанный на 3D-принтере дом с 3 спальнями и 2 ванными площадью 1900 квадратных футов по запрашиваемой цене 299 999 руб.
Офис Фонда будущего в Дубае, напечатанный Winsun на 3D-принтере за пределами площадки, стоил в то время 140 000 долларов США за всю структуру. С подгонкой и отделкой этого роскошного офиса сто сорок тысяч долларов — это довольно выгодная сделка, учитывая, что, используя технологию строительной 3D-печати, по оценкам правительства, было сэкономлено почти 50% от общей суммы (сборка, электрика и техническая). затраты на оплату труда.
Все три вышеперечисленных примера являются примерами роскошных или крупногабаритных домов, напечатанных на 3D-принтере, которые стоят значительно меньше, чем стоимость аналогичного строительства, выполненного традиционными методами.
На другом конце шкалы находятся дома небольших размеров, которые попали в заголовки газет и были успешно напечатаны на 3D-принтере за небольшую часть обычных затрат.
Услуги COBOD по строительной 3D-печати предоставляют онлайн-калькулятор стоимости проекта на основе различных факторов, таких как квадратный метр площади всех стен, стоимость рабочей силы и количество операторов, а также стоимость единицы бетона для 3D-печати.
Стоимость строительства небольшого дома (с одной спальней) составляет около 15 000 долларов США. $20 000-25 000 за дом среднего размера (с двумя спальнями). И около 50 000 долларов за большой дом с 4 спальнями.
Сравните это с тем фактом, что строительство собственного дома может стоить от 95 до 150 долларов США за квадратный фут, и быстро становится ясно, что даже услуги 3D-печати в строительстве могут многое предложить с точки зрения экономии средств.
На самом краю доступного жилья, конечно же, стоят усилия ICON и WASP.
Дома ICON и New Story площадью 500 кв. м, напечатанные на 3D-принтере в Сальвадоре, стоят около 4000–5000 долларов США за дом.
И глиняный дом в деревне WASP, созданный на их строительном 3D-принтере. Средняя стоимость сырья на дом составила всего 48 евро за дом.
Затраты часто являются наиболее часто упоминаемыми преимуществами перехода на строительные 3D-принтеры. Преимущества шкалы времени — одно из самых ошеломляющих чисел.
На самом деле большинству строительных 3D-проектов никогда не требуется больше месяца для 3D-печати даже самых сложных проектов.
Офису Future Foundation в Дубае потребовалось в общей сложности 3 месяца, чтобы перейти от идеи к рабочему офису.
Первому европейскому 3D-печатному офису The BOD потребовалось всего 22 дня при первой попытке, и это время сократилось до 3 дней, когда два года спустя COBOD повторно выполнила 3D-печать конструкции здания в качестве теста.
Главный вход в здание 3D-печати Icon Labs, расположенное в Остине, штат Техас.
И, конечно же, ICON площадью 500 кв.пешком дома требуется всего один день, чтобы превратиться из ничего в полностью законченный и готовый к заселению дом.
Сама мысль о том, чтобы построить целый дом за один день, просто поразительна.
Сравните это с обычным строительством, и вы увидите, что ЛЮБОЙ дом будет готов к заселению не менее нескольких месяцев.
Сейчас потребители в большинстве случаев не могут напрямую заказать строительство дома, напечатанного на 3D-принтере. Сами по себе принтеры являются дорогостоящими инвестициями для любой местной строительной компании. Стоимость строительных 3D-принтеров обычно начинается от 39 000 долларов США за небольшие базовые модели и до 100 000 долларов США за более крупные модели.
Помимо стоимости оборудования и материалов, есть еще одно серьезное препятствие при покупке 3D-печатного дома в зависимости от того, где вы находитесь. Разрешения на строительство домов, напечатанных на 3D-принтере, были выданы лишь немногим в особых экспериментальных случаях в отдельных районах.
Большая часть 3D-печатных домов в настоящее время разрабатывается в более технологически примитивных областях. Тем не менее, для всех, кто заинтересован, хорошим местом для начала было бы сначала связаться с крупными местными строительными компаниями. А затем, как вариант Б, свяжитесь с самими производителями строительных 3D-принтеров.
Конечно, за одним исключением является Haus.me. Производитель роскошных сборных домов с готовностью продает свои дома через Интернет как в рассрочку, так и за наличные.
Самодостаточный 3D-печатный дом PassivDom. Доступно на haus.me. Фото предоставлено PassivDom
Компания из Остина, штат Техас, получила первое коммерческое разрешение на строительство 3D-печатного дома, который можно будет оценить и продать в США. Проект строительства получил кодовое название Genesis. Строительство начнется в феврале 2020 года.
См. нашу публикацию о том, когда 3D-печатные дома наконец станут доступны, где мы рассматриваем жизнеспособность 3D-печатных домов, а также когда и где 3D-печатные дома станут коммерчески доступными для начала.
Aniwaa помогает профессионалам исследовать, оценивать и приобретать решения для аддитивного производства и 3D-захвата.
Строительные 3D-принтеры получают все большее распространение в индустрии аддитивного производства. Хотя они еще не могут печатать на 3D-принтере целые дома сразу, они являются полезными инструментами, которые помогают профессионалам экономить время и материалы.
Какие домашние 3D-принтеры самые лучшие?
Строительный 3D-принтер — это машина, которая может строить дома, нанося материал (например, бетон) слой за слоем. Бетонная 3D-печать — также известная как «Строительство 4.0» — это технология 3D-печати, аналогичная той, которую используют 3D-принтеры FFF. Пастообразный материал, в данном случае бетон или грунт, послойно проталкивается через сопло для трехмерной печати зданий.
Трехмерная печать бетона в строительной отрасли помогает сэкономить время, силы и материалы по сравнению с традиционными методами строительства. Однако важно отметить, что 3D-принтеры еще не способны создать полностью функциональный дом.
Возводятся только каркас и стены дома; другие элементы, такие как окна, электричество или сантехника, должны быть установлены отдельно. Но бетонные 3D-принтеры также можно использовать для печати мостов, скамеек или просто уличных украшений.
Чтобы предоставить полный обзор рынка строительных 3D-принтеров, мы перечислили 12 решений для 3D-печати домов. Некоторые из них являются 3D-принтерами, доступными для продажи, а некоторые все еще находятся на стадии запуска прототипа или являются внешними услугами 3D-печати для строительства.
13 3D-принтеров для строительства домов
| 3D-принтер для дома | Категория* | Тип** | Размер сборки (м) | Страна |
|---|---|---|---|---|
| BetAbram P1 | Доступно | Портальная система | 16 x 8,2 x 2,5 | Словения |
| COBOD BOD2 | Доступно | Портальная система | 14,62 x 50,52 x 8,14< /td> | Дания |
| МАКСИМАЛЬНЫЙ ПРИНТЕР | Доступно | Роботизированная рука | 12,25 x 12,25 x 7 | Франция |
| CyBe Construction CyBe RC 3Dp | Доступно | Робот-манипулятор | 2,75 x 2,75 x 2,75 | Нидерланды |
| ICON Vulcan II | Доступно | Портальная система | 2,6 x 8,5 x ∞ | США |
| 3D-принтер для бетона MudBots | Доступно | Портальная система | 1,83 x 1,83 x 1,22 | США |
| Total Kustom StroyBot 6.2 | Доступно | Портальная система | 10 x 15 x 6 | США |
| WASP Crane WASP | Доступно | Дельта-система | Ø 6,3 x 3 | Италия |
| Apis Cor | Проект | Робот-манипулятор | 8,5 x 1,6 x 1,5 | Россия | < /tr>
| 3D-принтер Batiprint3D | Проект | Роботизированная рука | Высота до 7 м | Франция |
| SQ4D — ARCS | Сервис | Портальная система | 9,1 x 4,4 x ∞ | США |
| Обработка контуров | Обслуживание | Портальная система | – | США |
| XtreeE | Сервис | Роботизированная рука | – | Франция |
Объемы сборок являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от конкретной конфигурации машины.
*Категория: некоторые 3D-принтеры доступны для продажи, другие находятся в рабочем состоянии, а некоторые доступны только через службу аренды.
**Тип: в строительных 3D-принтерах используется либо портальная система (например, крупногабаритные настольные 3D-принтеры с осями X, Y и Z), либо механический роботизированный манипулятор.
Как строить дома на 3D-принтере?
Здесь мы объясняем, как 3D-принтеры могут печатать дома методом экструзии пасты.
Технология 3D-печати домов
В домашних 3D-принтерах используется технология экструзии. Некоторые строительные 3D-принтеры выглядят как большие настольные 3D-принтеры FFF/FDM (портальный стиль), тогда как другие состоят из вращающегося механического рычага.
В обоих случаях в качестве нити используются пастообразные компоненты, такие как бетон. Материал выталкивается из специального сопла для формирования слоев. Проще говоря, выдавливание пасты похоже на использование кондитерского мешка для нанесения глазури на торт.
Принтер создает фундамент и стены дома или здания слой за слоем. Земля — это буквально рабочая пластина принтера. Однако некоторые бетонные 3D-принтеры используются для 3D-печати кирпичных форм. При формовании кирпичи складываются друг на друга вручную (или с помощью роботизированной руки).
Строительный принтер WASP для 3D-печати земными материалами (глина, почва). Источник: WASP
Преимущества домашней 3D-печати
Экологически чистые
3D-печатные дома можно строить из органических, экологически чистых материалов. Кроме того, некоторые домашние 3D-принтеры используют солнечную энергию и производят низкий уровень выбросов CO2.
Доступно
С помощью домашних 3D-принтеров можно строить доступное жилье, что очень помогает людям в бедных регионах или после стихийных бедствий.
Масштабируемость
Строительная 3D-печать снижает некоторые затраты на строительство. Например, стоимость 1 квадратного метра стены при использовании традиционных методов строительства составляет примерно 75 долларов США, тогда как при использовании 3D-принтера Apis Cor house – всего 27 долларов США.
Эффективно
Поскольку материалы печатаются на 3D-принтере по запросу, машины производят меньше отходов. Кроме того, строительные 3D-принтеры позволяют возвести фундамент дома менее чем за несколько дней, в то время как традиционные методы строительства занимают несколько недель или даже месяцев.
Гибкость дизайна
С помощью строительного 3D-принтера можно легко создавать изогнутые стены и уникальные фасады. (Хорошо, что можно напечатать мебель на 3D-принтере, чтобы она соответствовала изгибам!)
Ограничения 3D-типографии
Дорогие первоначальные инвестиции
Домашние 3D-принтеры иногда могут стоить до миллиона долларов.
Частично построенные дома
Домовые 3D-принтеры строят только каркасы домов. Процесс 3D-печати обычно приостанавливается, чтобы вручную установить водопровод, проводку и арматуру.
Грубый внешний вид
Экстерьер большинства домов, напечатанных на 3D-принтере, не такой гладкий, как дома, построенные традиционным способом.
Отсутствие сертификации
Строительные площадки регулируются законодательством, и необходимо соблюдать важные стандарты безопасности, которые могут быть сложными при использовании методов 3D-печати (разная повторяемость, стабильность размеров и т. д.).
Еще один недостаток, который отмечался на протяжении многих лет, заключается в том, что домашняя 3D-печать может нанести ущерб местной экономике, особенно в бедных регионах или городах с высоким уровнем безработицы. Действительно, поскольку строительные 3D-принтеры сокращают потребность в ручном труде, они создают гораздо меньше рабочих мест для местных рабочих.
Различия между напечатанными на 3D-принтере домами и традиционными домами
3D-печать бетоном экономит время, требует меньше материала и требует меньше ручного труда. Даже 3D-печатные дома имеют более грубый внешний вид, возможна постобработка, как и для обычных 3D-печатных объектов. Напечатанные на 3D-принтере дома, как правило, меньше из-за ограничений объема сборки 3D-принтера, но это не всегда так.
Строительные 3D-принтеры: обзор
Мы разделяем строительные 3D-принтеры на три категории: домашние 3D-принтеры, доступные для продажи, прототипы бетонных принтеров и услуги 3D-печати по бетону.
Новый жилой комплекс в Остине, штат Техас, должен стать крупнейшим в мире сообществом домов, напечатанных на 3D-принтере.
Запланированный на следующий год проект включает в себя 100 одноэтажных домов, «напечатанных» на месте с использованием передовой роботизированной конструкции и строительного материала на основе бетона.
Цифровая визуализация района, представленная на прошлой неделе, показывает ряды домов с крышами, покрытыми солнечными батареями. По словам разработчиков, на строительство каждого дома уйдет примерно неделя.
Этот проект является результатом сотрудничества между строительной компанией Lennar и ICON, строительной фирмой из Техаса, специализирующейся на конструкциях, напечатанных на 3D-принтере. Дома были разработаны совместно с датской архитектурной студией Bjarke Ingels Group.
Хотя ICON не раскрывает стоимость проекта, компания заявила, что ее технология значительно быстрее и дешевле, чем традиционные методы строительства, отчасти потому, что требует меньше ручного труда. В процессе строительства будут задействованы пять роботизированных принтеров Vulcan шириной 46 футов, которые производят бетонную смесь под названием Lavacrete в соответствии с заранее запрограммированным дизайном дома.
Фирмы, стоящие за проектом, утверждают, что дома могут быть значительно дешевле и быстрее в производстве с использованием 3D-печати. Авторы и права: ICON/Леннар
Компания заявила, что может производить дома площадью до 3000 квадратных футов, а ранее печатала стены дома площадью от 400 до 500 квадратных футов всего за 24 часа (в течение "нескольких дней"). Крыши, окна, двери и отделка будут добавлены Леннаром позже.
В пресс-релизе соучредитель и генеральный директор ICON Джейсон Баллард назвал район Остина «переломным моментом в истории развития в масштабах сообщества».
«Трехмерная печать в строительных масштабах не только позволяет создавать более качественные дома быстрее и дешевле, но и парки принтеров могут изменить к лучшему то, как строятся целые сообщества», — цитирует его слова. "Соединенным Штатам не хватает примерно 5 млн новых домов, поэтому крайне необходимо быстро увеличить предложение без ущерба для качества, красоты или экологичности, и именно в этом сила нашей технологии".
В своем заявлении Мартин Воелкле, партнер Bjarke Ingels Group, описал напечатанные на 3D-принтере здания и их фотоэлектрические крыши как "значительные шаги к сокращению отходов в процессе строительства, а также к тому, чтобы сделать наши дома более экологичными". устойчивым, устойчивым и энергонезависимым."
Сторонники строительства с помощью 3D-печати считают, что это может значительно сократить трудозатраты и время строительства. Исследования также показали, что этот метод может сократить количество отходов и выбросы углекислого газа. Способность 3D-принтеров строить здания без опалубки (бетонных форм, в которые обычно заливают цемент) может значительно сократить общее использование материала, на долю которого ежегодно приходится около 8 % глобальных выбросов CO2.
Например, недавнее исследование, проведенное в Сингапуре, показало, что при изготовлении санузла с помощью 3D-печати выделяется почти на 86 % меньше углекислого газа, чем при использовании традиционных методов строительства, и это более чем на 25 % дешевле. Тем временем критики отмечают, что для 3D-печати бетоном по-прежнему используется невозобновляемый материал, а безопасность и устойчивость конструкций не рассматриваются в существующих строительных нормах и правилах.
'Не научная фантастика'
Несмотря на то, что недавно объявленный проект в Остине является крупнейшим на сегодняшний день проектом ICON, фирма использует 3D-печать для строительства социального или субсидируемого жилья в Мексике и Техасе с 2018 года. Компания также недавно сообщила, что работает с НАСА над созданием строительные материалы из лунной пыли для строительства лунной базы.
Ранее в этом году компания ICON обнародовала планы строительства отдельного комплекса из четырех домов в Восточном Остине. В 2019 году компания также объявила о строительстве жилого комплекса из 50 домов для малообеспеченных семей в Табаско, Мексика.
ICON еще не объявила цены на дома в своем новом комплексе в Остине. Ранее в этом году первый печатный дом, появившийся на рынке в США, — одноэтажное помещение площадью 1400 квадратных футов в Риверхеде, штат Нью-Йорк, — был выставлен на продажу за 299 000 долларов. Другая компания, специализирующаяся на 3D-печати, Palari Group, недавно обнародовала планы по строительству 15 домов с 3D-печатью недалеко от Палм-Спрингс, штат Калифорния, по цене от 595 000 долларов США за дома с тремя спальнями.
В беседе с CNN в 2019 году Баллард сказал, что технология его компании может "поставлять на рынок жилья гораздо более качественный продукт со скоростью и ценой", которые "обычно недоступны" для семей с низким доходом.Его фирма считает, что ее технология также может быть использована для борьбы с бездомностью и при оказании помощи при стихийных бедствиях.
«3D-печать — это не научная фантастика, — сказал тогда Баллард. "Мы перешагнули этот порог из научной фантастики в реальность. Мы делаем ставку на то, что в будущем это будет лучшая надежда человечества на жилищное решение, соответствующее нашим самым высоким ценностям и идеалам".
Сообщается, что Azure Printed Homes стала первой компанией, занимающейся 3D-печатью в строительстве, которая перерабатывает пластиковые отходы в качестве основного строительного материала для дома.
Компания стремится пересмотреть понятие экологичного строительства, повторно используя пластик, предназначенный для захоронения отходов или сжигания, в пользу обычно используемого бетона, чтобы «замкнуть петлю» в индустрии 3D-строительства домов.
Теперь компания объявила об открытии нового завода площадью 15 000 квадратных футов в Калифорнии, где будет размещен изготовленный по индивидуальному заказу строительный 3D-принтер, способный производить студии на заднем дворе, вспомогательные жилые единицы (ADU) и, в конечном итоге, полноразмерные дома.
"Строительный сектор – крупнейший мировой потребитель сырья, на долю которого приходится примерно 20 % мировых выбросов углерода, – – сказал Джин Эйдельман, соучредитель компании Azure Printed Homes.
«Наша ответственность перед нашими клиентами и будущими поколениями заключается в том, чтобы использовать самые экологичные методы, какие только можно вообразить».
3D-печать пластиковых домов
В строительной отрасли в целом десятилетиями использовались одни и те же методы строительства, что часто приводило к тому, что проекты выполнялись с превышением бюджета и отставанием от графика, а также производилось огромное количество отходов.
Эйдельман и его коллега, соучредитель Росс Магуайр, запустили Azure Printed Homes в 2019 году с целью строить дома быстрее, экономичнее и с меньшим воздействием на окружающую среду.
Технология компании сочетает в себе крупномасштабные роботизированные 3D-принтеры с переработанными пластиковыми полимерами в качестве исходного сырья для изготовления студий, офисов, ADU и домов на 70 % быстрее и на 20–30 % дешевле, чем существующие методы строительства, утверждает фирма.< /p>
Более 60 % печатных материалов компании изготавливаются из переработанного пластика, в частности из пластикового полимера, который чаще всего используется при производстве пластиковых бутылок и упаковки для пищевых продуктов.
Клиенты могут проектировать и настраивать свою студию или ADU через веб-сайт Azure, выбирая предпочитаемые цвета, отделку и детали с помощью фирменного 3D-конфигуратора. Затем компания менее чем за 24 часа печатает устройство на 3D-принтере, прежде чем оно будет собрано, отправлено заказчику и установлено.
Роботизированные 3D-принтеры компании способны создавать студии на заднем дворе площадью 120 кв. футов, а ее ADU — от 450 кв. футов до 1000 кв. футов.
"Мы добились повышения эффективности производства не только за счет использования достижений в области 3D-печати, но и за счет разработки дизайна и процесса, который выполняется всего за 12 часов", – сказал Магуайр. «По сравнению с традиционным строительством, мы производим весь структурный каркас, наружную обшивку, гидроизоляционный барьер, наружную отделку, проходы для инженерных сетей и заземление для внутренней отделки в несколько раз быстрее и дешевле.
«Совершая революцию в домостроении новой эры с помощью наших устойчивых, автоматизированных и точных производственных процессов, мы видим впереди очень и очень захватывающее будущее».
После открытия новой фабрики Azure Printed Homes теперь принимает предварительные заказы как на свои ADU, так и на домашние студии. Компания планирует расширить свою деятельность, чтобы к 2023 году начать 3D-печать полноразмерных домов.
Подпишитесь на информационный бюллетень индустрии 3D-печати , чтобы быть в курсе последних новостей в области аддитивного производства. Вы также можете оставаться на связи, подписавшись на нас в Twitter и поставив лайк на Facebook.
Ищете работу в области аддитивного производства? Посетите Вакансии 3D-печати , чтобы узнать о вакансиях в отрасли.
Подпишитесь на наш канал на YouTube , чтобы получать последние короткометражки, обзоры и повторы веб-семинаров, посвященные 3D-печати.
Избранное изображение визуализация одного из напечатанных на 3D-принтере ADU Azure. Изображение через Azure Printed Homes.
Хейли Эверетт
Хейли — технический журналист 3DPI. У нее есть опыт публикаций в сфере B2B, посвященных производству, инструментам и велоспорту. Она пишет новости и статьи и проявляет большой интерес к новым технологиям, которые влияют на мир, в котором мы живем.
Читайте также: