Проект по 3D-печати двухэтажного дома

В работах над опытным зданием в Башкортостане участвуют ведущие строительные вузы России и датский производитель строительных 3D-принтеров COBOD. Рассказываем подробно.

Уфимская гипсовая компания (УГК) производит инновационную продукцию уже более двадцати лет, используя современные ресурсосберегающие и экологически безопасные технологии, внедряя новейшие разработки и используя накопленный научный опыт. В середине 2017 года предприятие приступило к изучению аддитивных технологий в строительстве. По мнению компании, это направление должно изменить привычный подход к строительству в сторону быстровозводимого, качественного и недорогого жилья.

В начале 2018 УГК перешла от теории к практике и приобрела строительный 3D-принтер производства ярославской компании «АМТ-Спецавиа» — на тот момент единственное серийное строительное аддитивное оборудование в мире, позволившее изучить все тонкости технологии на практике. С этого же момента началось активное сотрудничество с Национальным исследовательским Московским государственным университетом (НИУ МГСУ) и Архитектурно-строительным институтом Уфимского государственного нефтяного технического университета (АСИ УГНТУ). Совместными усилиями разрабатывались подходящие строительные смеси, конструкции стен, проекты домов, а также составлялась нормативно-техническая документация.

Пилотным проектом, реализованным в 2019 году, стала 3D-печать одноэтажного здания, расположенного на территории завода Уфимской гипсовой компании и эксплуатируемого по сей день как операторская на действующем производстве.

Специально для использования в строительной 3D-печати Уфимская гипсовая компания совместно с НИУ МГСУ разработала сухую строительную смесь под торговой маркой Barkraft. Cмесь успешно прошла испытания и показала соответствие новому ГОСТу «Материалы для строительного аддитивного производства», действующему с 1 апреля 2021 года. На сегодняшний день предприятие имеет полностью готовую и сертифицированную смесь для 3D-строительства.

На этой неделе УГК и НИУ МГСУ планируют завершить проектирование дома, а затем приступить к устройству фундамента. Проектирование объекта выполнено с применением современной технологии информационного моделирования — переходом от плоских чертежей к многомерным моделям. Создаваемые цифровые модели позволяют гармонизировать не только строительные конструкции, но и все инженерные системы, включенные в проект. Например, когда меняется расположение несущих или ограждающих конструкций, автоматически происходит изменение инженерных коммуникаций, что позволяет создавать оптимальную схему здания.

Для реализации проекта отобраны несколько участков, в том числе коттеджный поселок «Алкинские пруды», где УГК возводит малоэтажные дома пока еще по традиционной технологии, но с использованием собственных современных материалов.

Строительный 3D-принтер датской компании COBOD, при помощи которого уже печатаются дома в разных странах, компания ожидает получить до конца июня. Это будет первый 3D-принтер COBOD в России. Буквально через несколько дней сотрудники Уфимской гипсовой компании смогут пройти обучение у датских специалистов, после чего будут готовы к 3D-печати нового объекта — двухэтажного дома площадью 160 квадратных метров.

Строительный 3D-принтер COBOD — это система портального типа с областью построения размером 15х12,5х9 метров. 3D-принтер устанавливается непосредственно на строительной площадке, а для его транспортировки требуется один полуприцеп с манипулятором. Монтаж оборудования занимает около трех часов, скорость печати может достигать 1 м/с.

В первую очередь УГК решает самую острую проблему в строительстве — дефицит квалифицированных рабочих кадров. По оценке компании, уровень производительности труда в строительстве в сравнении с другими традиционными производствами ниже в пять раз. Например, за последние шестьдесят лет производительность труда в промышленном производстве выросла в 86 раз, в сельском хозяйстве — в 18 раз, а в строительстве — всего на 10%.

2-е преимущество — экономия времени. На 3D-печать двухэтажного дома уходит всего 72 часа, работы могут выполняться непрерывно и круглосуточно.

3-е — экологичность работ. На площадке не остается никакого строительного мусора и прочих отходов. Все материалы также экологически чистые.

В-4-ых, благодаря технологиями 3D-печати становится осуществима почти любая задумка архитектора, любой уникальный дизайн. Даже при самых смелых и нестандартных решениях удается избегать удорожания готовых объектов.

В-5-ых, все действия автоматизированы, необходимо лишь присутствие оператора для контроля над процессом. По статистике, 70% брака в строительстве — это нарушение технологии строительства рабочими. За счет автоматизации человеческий фактор исключается почти полностью.

С другой стороны, применение аддитивных технологий в строительстве не приводит к экономии материалов, как, например, в машиностроении. В строительстве используются практически те же самые материалы для обеспечения тепловой защиты здания. Тем не менее, аддитивные технологии позволяют серьезно экономить на оплате труда, а также в разы сокращать сроки строительства, равно как и инвестиционный цикл в случае возведения коммерческих объектов. В целом УГК прогнозирует удешевление квадратного метра жилья на 30-50% в сравнении с традиционными способами строительства.

Реализация подобных инициатив возможна только с привлечением частного капитала. Уфимская гипсовая компания выступает основным инвестором проекта с партнерами в лице НИУ МГСУ и АСИ УГНТУ, немецкого архитектурного бюро Mense-Korte, датской компании COBOD и завода оконных конструкций «Мастер окон». Кроме того, компания «Уфанет» будет проектировать и монтировать все инженерные коммуникации, а также внедрять в проект технологии «умного дома».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *