Druk 3D w Architekturze i Budownictwie: Rewolucja w Branży
Technologia druku 3D, znana również jako addytywne wytwarzanie, od kilku lat zyskuje na popularności w wielu branżach, w tym w medycynie, motoryzacji i modzie. Jednak to w architekturze i budownictwie jej potencjał jest szczególnie widoczny. Drukowanie 3D budynków i elementów konstrukcyjnych to rewolucja, która może znacząco zmienić sposób, w jaki projektujemy, budujemy i myślimy o przyszłości architektury.
Historia Druku 3D w Budownictwie
Pierwsze zastosowania druku 3D w budownictwie sięgają czasu drugiej wojny światowej, a dokładniej 1939 roku, kiedy to wynalazca William E. Urschel stworzył pierwszy w historii wydrukowany w 3D betonowy budynek w stanie Indiana w Stanach Zjednoczonych. Jego maszyna składała się z automatycznego mechanizmu, który ściskał beton między obracającymi się dyskami, konsolidując i wygładzając każdą warstwę podczas wytłaczania materiału. Maszyna była oczywiście obsługiwana ręcznie przez pracownika, oraz też ręcznie był uzupełniany materiał. Od tamtego czasu wiele się wydarzyło, główny rozwój w tej dziedzinie rozpoczął się w XXI wieku, kiedy to zaczęto eksperymentować z technologią do tworzenia modeli architektonicznych, prototypów i komponentów na małą skalę. W miarę rozwoju technologii, inżynierowie i architekci zaczęli dostrzegać jej potencjał w skali makro. Kolejnym krokiem było opracowanie w 2009 roku betonu który nadawał się do
produkcji w skali w dużej skali. W 2014 roku chińska firma Winsun stworzyła 10 małych domów w technologii druku. W Polsce pierwszy budynek stworzony w technologii druku 3DCP(3D Construction/Concrete Printing) powstał w 2019 roku, wyprodukowany przez firmę REbuild.
Dom wyprodukowany w technologii druku 3d przez firmę ICON
Proces Druku 3D w Budownictwie
Druk 3D, znany również jako wytwarzanie addytywne, polega na tworzeniu trójwymiarowych obiektów poprzez nakładanie warstw materiału na podstawie cyfrowego modelu. Technologia ta, pierwotnie rozwinięta do małoskalowej produkcji i prototypowania, została zaadaptowana do budownictwa dzięki zastosowaniu dużych drukarek 3D zdolnych do wytwarzania znaczących struktur. W budownictwie podstawowe zasady pozostają niezmienione: cyfrowy model prowadzi drukarkę, która nakłada materiał warstwa po warstwie, aby zbudować ostteczną strukturę, z tą różnicą że materiałem w tym przypadku jest beton, a jedna warstwa ma grubość do kilku centymetrów. W ten sposób tworzone są ściany wraz z pozostawionymi miejscami na drzwi, okna, oraz przewody instalacyjne. Drukarka daje dużo swobody odnośnie kształtu tworzonych ścian. Największymi zaletami takiej techniki są czas oraz cena. Firmy są w stanie zbudować cały dom przy użyciu drukarki w stanie surowym już w 24 godziny, natomiast koszty są kilkukrotnie mniejsze od tych przy użyciu standardowych metod.
Drukarka w czasie pracy
Zastosowania Druku 3D w Budownictwie
Budynki Mieszkalne
Druk 3D rewolucjonizuje budownictwo mieszkalne, pozwalając na szybkie i ekonomiczne wznoszenie domów. Przykładem są projekty firmy ICON, która tworzy przystępne cenowo i zrównoważone domy 3D, wykorzystując unikalne mieszanki betonu. ICON współpracuje również z Habitat for Humanity, budując domy dla rodzin o niskich dochodach, co podkreśla społeczny wpływ tej technologii. Druk 3D w budownictwie mieszkalnym obniża koszty, skraca czas budowy, redukuje odpady materiałowe i umożliwia tworzenie niestandardowych projektów.
Infrastruktura Publiczna
Druk 3D ma duży potencjał w infrastrukturze publicznej. Przykładem jest pierwsza na świecie drukowana kładka dla pieszych w Holandii, która pokazuje, jak technologia ta może tworzyć trwałe i innowacyjne struktury publiczne. Jej produkcja była wykonywana przez 2 drukarki, które z dwóch stron rzeki tworzyły metalową kładkę spotykając się ze sobą na środku.
Mieszkania Awaryjne i Tanie Mieszkania
W obliczu globalnych kryzysów mieszkaniowych, druk 3D jest używany do tworzenia schronień awaryjnych i tanich mieszkań. Organizacje takie jak New Story budują domy w obszarach dotkniętych katastrofami, oferując szybkie wsparcie i zrównoważone warunki życia. Projekty te pomagają w odbudowie społeczności i przywracaniu poczucia bezpieczeństwa.
Bartosz Polak
