Druk 3D w budownictwie

Koncepcja druku 3D w budownictwie wpisuje się w ideę budowania szybko i wydajnie.
Zasada działania drukarki 3D
Budowanie z zastosowaniem drukarki 3D polega na nakładaniu materiału warstwa po warstwie. Betonowa mieszanka wytłaczana jest przez dyszę prowadzoną przez suwnicę.
Drukarka zaprogramowana jest na wykonanie określonej konstrukcji i zgodnie z programem (CAD lub BIM), w oparciu o trójwymiarowy model komputerowy, rozprowadza materiał, którym może być beton, metale, plastiki, cement i wiele innych.
Rodzaje drukarek 3D
Do „drukowania” konstrukcji budowlanych stosuje się urządzenia:
- drukarki 3D z suwnicą
- drukarki delta
- drukarki z mechanicznymi ramionami
Drukarki z suwnicą umożliwiają drukowanie budynku sekcjami lub w całości. Są zbudowane z bramki, trzech suwnic oraz głowicy drukującej.
Drukarki delta doskonale nadają się do skomplikowanych konstrukcji. Głowica drukująca zamocowana jest na dźwigniach przytwierdzonych do poziomych prowadnic.
Drukarki z mechanicznymi ramionami bazują na pracy robota lub sieci robotów.
Zalety druku 3D
Zastosowanie tej nowatorskiej metody pozwala uzyskać szereg korzyści w budownictwie. Kluczowe z nich to:
- zero waste – ilość materiału jest praktycznie całkowicie zgodna z zapotrzebowaniem, nie ma strat i odpadów
- mniejsze zużycie energii – drukowanie bazuje na lokalnych, naturalnych materiałach, które lepiej radzą sobie w miejscowych warunkach klimatycznych i nie wymagają transportu na duże odległości
- realizacja niestandardowych projektów, uzyskanie skomplikowanych kształtów trudnych do wykonania tradycyjną metodą
- większe bezpieczeństwo i zmniejszenie liczby błędów – wysoka automatyzacja i programowalność procesu pozwalają na uzyskanie wyższej precyzji i wydajności, eliminując jednocześnie poważne wypadki w miejscu pracy
- oszczędność czasu i pieniędzy – znacznie większa wydajność, praca bez przerw przyspiesza proces budowy, nie wymaga dodatkowych prac przygotowawczych jak stawianie rusztowań czy konstrukcja szalunków; szacuje się, że zastosowanie drukarki 3D może zmniejszyć koszty budowy o 35-60%
- zyskanie przewagi konkurencyjnej, uzyskanie rozpoznawalności
Druk 3D – wady
Wizjonerskie technologie przyszłości nie są pozbawione ograniczeń i minusów.
Eksperci wskazują przede wszystkim na:
- wysoki koszt badań i rozwoju
- silne przywiązanie do tradycyjnych technologii powoduje opór odbiorców i klientów
- niedobór wykwalifikowanych pracowników specjalizujących się w pracy z zastosowaniem druku 3D
- ograniczenia spowodowane czynnikami pogodowymi, środowiskowymi
- brak przepisów i regulacji jasno określających odpowiedzialność za wykonaną przez maszynę pracę
- trudność integracji z elementami, które nie mogą powstać w technologii 3D
Możliwości druku 3D w budownictwie
Przewaga druku 3D nad tradycyjnym budownictwem w zakresie choćby czasu realizacji inwestycji czy możliwości tworzenia niestandardowych projektów okazuje się bardzo wartościowa w pewnych szczególnych sytuacjach.
Szybka odbudowa zniszczeń po klęskach żywiołowych takich jak pożary, powodzie, trzęsienia ziemi pozwoli w krótszym czasie zniwelować skutki kryzysów humanitarnych i odbudować domostwa.
Podobnie szybkie budownictwo na dużą skalę może pomóc w rozwiązaniu problemu bezdomności w skrajnie ubogich rejonach globu.
Druk 3D miałby być również wsparciem w eksploracji kosmosu. Wysłanie uprzednio specjalistycznego sprzętu pozwoliłoby przy zastosowaniu lokalnych surowców przygotować pomieszczenia mieszkalne dla potencjalnych badaczy i kolonizatorów.
Druk 3D – spektakularne realizacje
Pomimo, że wiele realizacji 3D ma charakter koncepcyjny, istnieje wiele zamieszkałych budowli.
Największy budynek wykonany w tej technologii znajduje się w Dubaju. Jego powierzchnia zajmuje 640 m2. Swoją lekką konstrukcję zawdzięcza wykorzystaniu mieszanki gruzów budowlanych, cementów oraz innych odpadków z recyklingu. „Wydrukowana” konstrukcja osadzona jest na tradycyjnie zbudowanych fundamentach.
Drukarki 3D dotarły do niezurbanizowanej części Meksyku – Tabasco. Powstało tam osiedle, w którym zamieszkali biedni mieszkańcy regionu nękanego dodatkowo przez częste trzęsienia ziemi oraz intensywne opady.
W Amsterdamie powstał most-kładka dla pieszych. Wykonany został ze specjalnej stali, wymagającej nieustającej kontroli poprzez system wbudowanych czujników, zbierających dane o obciążeniach, wibracjach czy ewentualnych odkształceniach. 12-metrowy most waży 4500 kg.
Treści powiązane

Nowe prawo budowlane w 2023 roku

Beton posadzkowy

Budowa tunelu w ciągu drogi S19

Concretete Roads 2023 - „Betonowe drogi do zielonego świata”

Proces produkcji kostki brukowej

Cement ekologiczny

Naprawa betonu

Kruszywa - rodzaje i zastosowania

What’s up doc? - wywiad z dr inż. Krzysztofem Poganem, właścicielem firmy KP-Project

Geopolimery – beton nowej generacji

Agresja chemiczna wody względem betonu

Rynek pracy w budownictwie

Wyroby wibroprasowane

Budynki inteligentne

Betonowanie zimą

Beton podwodny

Klasy betonu

Rynek inwestycji – budowa dróg w Polsce 2022-2023

Środki antyadhezyjne i ich rola

Jak rysuje się przyszłość branży prefabrykacyjnej?

Popiół lotny – dodatek do betonu

Zakładowa Kontrola Produkcji

Beton zwykły kontra beton towarowy

Badanie betonów

Posadzki żywiczne – rodzaje, właściwości, zastosowania

Prefabrykowany most – ze Szczecina do Danii

Kostka brukowa – rodzaje

Budowa Zakopianki

Moje ciepło – program dofinansowania pomp ciepła

Pompy do betonu

Odwierty rdzeniowe – badanie konstrukcji

Rodzaje stropów

Pielęgnacja betonu

Nawierzchnie betonowe czy asfaltowe?

Jaki cement budowlany wybrać i jak go stosować?

Zrównoważony rozwój w budownictwie

Projektowanie mieszanki betonowej

Rozwój budownictwa prefabrykowanego

Technologia BIM w projektowaniu i budowaniu

Domy prefabrykowane

Budowa terminalu LNG w Świnoujściu

Dom pasywny

Włókna do betonu

Domieszki do betonu

Sytuacja rynku budowlanego

Zastosowanie węzłów betoniarskich

Osiedle z prefabrykatów w Toruniu

Zielone budownictwo

Beton wyrobem budowlanym

Projekt domu – gotowy czy indywidualny?

Autoklawizowany beton komórkowy

Budowa tunelu w Świnoujściu

Posadzki anhydrytowe

Rynek budowlany 2022 – raport Spectis
