Dziesięć sposobów na jakie druk 3D zmienia przemysł budowlany i architekturę

Druk 3D – wytwarzanie addytywne – to technologia, która rewolucjonizuje świat. Wiele osób wskazywało, że jej pojawienie się to trzecia rewolucja przemysłowa, ponieważ pozwala ona na wytworzenie przedmiotów w zasadzie z niczego.

Obecnie wiele rzeczy może być wykonywane metodami druku 3D, także w budownictwie i architekturze. Drukować można rzeczy z kamienia, cementu czy nawet drewna. Chińska firma WinSun Decoration Design Engineering planuje nawet drukowanie w 3D całych, wielopiętrowych budynków.

Fotowoltaika od Columbus Energy

Przyjrzymy się więc sposobom wykorzystania tej technologii.

3D-Printed Steel Bridge, Heijmans, 3d printer, 3d printing, 3d-printed architecture, green building, sustainable design, green design, building technology, 3d-printed building, green technology, 3d printed design

1. Realistyczniejsze modele i lepsza wizualizacja pomysłów

Druk 3D jest często stosowany do produkcji dokładnych modeli budynków. Ma to ogromny sens – projektuje się je z wykorzystaniem nowoczesnych programów, więc ich przeniesienie do druku nie jest problemem.

Obecnie często do prezentacji wykorzystuje się tzw. wirtualne spacery, które pozwalają nam na oglądanie trójwymiarowego projektu tak, jakbyśmy byli w środku. Niebawem tę technologię uzupełnić ma druk 3D, który staje się coraz tańszy i dostępniejszy.

Wykorzystanie technologii addytywnych podczas projektowania budynków ma szereg zalet. Wydrukowany model w mniejszej skali jest dokładnym odzwierciedleniem obiektu, a w trakcie jego budowy doskonałym punktem odniesienia.

contractor, architecture industry, construction industry

2. Nowe lokalizacje i możliwości budowlane

W budownictwie często wykorzystuje się prefabrykaty do konstruowania większych budynków, element po elemencie. Prefabrykaty te można wytwarzać metodami druku 3D. Łatwo wyobrazić sobie drukowane w fabrykach pokoje, które następnie integrowane są z całością na miejscu.

Takie nowoczesne podejście pozwoliłoby dostosowywać architekturę do terenu, a także budować szybko – jest to szczególnie istotne, gdy stawia się np. tymczasowe schronienia dla ofiar klęsk żywiołowych, które straciły dach nad głową.

3. Zupełnie nowe projekty

Druk 3D daje ogromne możliwości, jeśli chodzi o formę wytwarzanych przedmiotów. Inżynierowie, z uwagi na ogromną elastyczność tej technologii, nie są w żaden sposób ograniczeni i mogą tworzyć dowolne formy przestrzenne. Ma to znaczenie na etapie projektowania, modelowania i budowy.

Chińskie przedsiębiorstwo budowlane opracowało technologię drukowania budynków. Umożliwia to nie tylko tworzenie bardzo złożonych i skomplikowanych form, ale także bardzo szybkie stawianie domów. Stworzony system drukuje budynek z prędkością około jednego piętra na dzień. Elementy drukowane są poza miejscem budowy i transportowane na jej plac, gdzie dochodzi do montażu.

3D-Printed Bloom Pavilion, UC Berkeley, Ronald Rael, 3d printer, 3d printing, 3d-printed architecture, green building, sustainable design, green design, building technology, 3d-printed building, green technology, 3d printed design

4. Drukowanie nie tylko ścian

Patrząc na budynki budowane jako modułowe, łatwo dostrzec, że wraz z pomieszczeniami powstaje wiele zintegrowanych z nimi elementów, takich jak meble. Podobnie dziać może się w przypadku drukarek 3D.

Korzystając z takiej technologii, łatwo wyobrazić sobie integrację uchwytów, ścianek wewnętrznych, podłóg i tras kablowych oraz wentylacyjnych z elementami drukowanymi. Dzięki temu budownictwo jest o wiele szybsze i wydajniejsze, ponieważ wiele elementów wykończenia jest już gotowe w momencie stawiania ścian.

5. Crowdsourcing druku 3D

Podobnie jak udostępniane w chmurze oprogramowania jako usług, tak i drukowanie 3D może być udostępniane każdemu przez firmy posiadające odpowiedni sprzęt. Dzięki temu każdy będzie mógł za opłatą wydrukować potrzebne mu elementy w dowolnej skali. Mogą to być drobne detale, ale nic nie stoi na przeszkodzie, aby były to też elementy architektoniczne.

Czy istnieje zapotrzebowanie na takie usługi? Nie wiadomo, ale warto obserwować ten sektor, ponieważ może on zrewolucjonizować wiele aspektów naszego codziennego życia.

6. Dynamiczna redefinicja ról

Scenariusz crowdsourcingu druku 3D wskazuje jeszcze na jeden istotny efekt – zmiana ról w przemyśle nowej, cyfrowej ery. Z pewnością w takiej sytuacji rozwinie się nowy, cyfrowy przemysł dostarczający modeli do druku, a to wszystko bez udziału aktywnych dzisiaj profesjonalistów. Nastąpi zupełna redefinicja ról i profesji w budownictwie i designie. Pojawią się nowe zawody, a obecnie pracujący w tych branżach ludzie będą musieli szukać nowych pól do stosowania ich umiejętności.

Oczywiście nie oznacza to, że klasyczne place budów nagle znikną, ale spodziewać możemy się dynamicznych zmian.

3D-printed Office of the Future, Dubai, 3d printer, 3d printing, 3d-printed architecture, green building, sustainable design, green design, building technology, 3d-printed building, green technology, 3d printed design

7. Rozwój komercyjny

Bardzo łatwo jest skreślić druk 3D w zastosowaniach komercyjnych czy do budowy dużych, wielorodzinnych budynków, ale nie jest to jedyny sektor, który chętnie spogląda w kierunku tej technologii.

W Dubaju wykorzystuje się druk 3D do stawiania miniaturowych biur na wynajem. Obecnie nie jest to już koncepcja czy artystyczna wizja, a rzeczywistość. Wydrukowane budynki są wysokie na 6 metrów, mają 36 metrów długości i 12 metrów szerokości. Wykonane zostały z specjalnego betonu, a ich budowa zajęła jedynie 17 dni – rekordowo krótko, jak na strukturę tej wielkości.

W budynkach obecnie znajdują się biura.

construction work, building materials, contracting work

8. Większe wykorzystanie druku 3D

Im ta nowa technologia staje się coraz popularniejsza, tym szerzej będzie stosowana w przemyśle budowlanym, a to oznacza, że coraz więcej budynków będzie stawianych w ten właśnie sposób. Wiele firm, będących na froncie tych przemian, stanie przed ogromną szansą rozwoju, jako że będą oni pierwszymi, którzy zaoferują nową technologię inwestorom i deweloperom.

Pewne wydaje się, że wytwarzanie addytywne w pewnym momencie stanie się podstawową metodą wykorzystywaną w przemyśle, szczególnie że oferuje ogromną liczbę korzyści. Szacuje się, że wartość tego sektora wzrośnie z obecnych 8,8 miliona dolarów do około 26,5 miliarda dolarów, do roku 2021.

9. Zmieni się sposób projektowania

W tradycyjnym modelu wytwarzania, projektant, wraz z inżynierami, tworzy koncepcję danej nieruchomości i sprzedaje ją klientowi. Projekty zazwyczaj są unikatowe i kupowane przez klientów czy firmy na wyłączność.

W przypadku wykorzystania druku 3D sprawy mają się jednak inaczej. Nadal istnieje możliwość tworzenia modeli na wyłączność, ale pojawia się też możliwość tworzenia uniwersalnych projektów, które byłyby dostępne dla każdego. Stwarza to nowe szanse na zarobki dla architektów i projektantów, a także daje im szerszą możliwość eksperymentowania podczas tworzenia projektów. Teraz twórcy będą mogli projektować dowolne, eksperymentalne formy i umieszczać je w Internecie, gdzie zainteresowane firmy bądź klienci prywatni, będą mogli je kupić i wykorzystać we własnej inwestycji. Z drugiej strony, szereg analityków wskazuje, że taki wolny rynek dla projektów, może nie być dla wszystkich korzystny.

drone with camera, surveying drone, drones for construction work, automated construction

10. Zautomatyzowane budowy

Dzięki wykorzystani druku 3D, nowoczesnych systemów sztucznej inteligencji, analityki oraz zaawansowanych robotów coraz bardziej prawdopodobny wydaje się fakt, że cały plac budowy będzie można skomputeryzować, a ludzi zastąpić robotami.

Takie zautomatyzowane zespoły na budowach byłyby o wiele precyzyjniejsze i szybsze, niż ludzie, nie wspominając już o poziomie bezpieczeństwa. Dzięki zautomatyzowaniu budownictwa domy można byłoby stawiać taniej, dodatkowo minimalizując ilość odpadów.

Przyszłość budownictwa z zastosowaniem zaawansowanych technik, takich jak druk 3D, jawi się w bardzo jasnych barwach. Kompletne projekty domów będą dostępne w sieci, a aby je zmaterializować na miejscu budowy pojawiać będzie się zrobotyzowany zespół, który autonomiczne postawi budynek. Dzięki temu dom powstanie nawet w kilka dni. Zaawansowany robot budowlany z MIT jest w stanie wydrukować cały budynek w czasie poniżej 14 godzin. Przy większych projektach wystarczy zwiększyć ilość maszyn.