Wydrukuj sobie dom

Prototypy, zabawki, elementy protez, a nawet różnego rodzaju tkanki. To wszystko można wydrukować w technologii 3D. Czy druk przestrzenny ma szansę zrewolucjonizować budownictwo?

Pierwsze próby trójwymiarowego druku podejmowano już w latach 80-tych, jednak dopiero w ostatnim czasie rozwój technologii pozwala na upowszechnienie tej metody. Prace nad drukiem 3D  prowadzą zarówno korporacje, jak i start-upy na całym świecie. W 2014 roku Skanska UK we współpracy z Uniwersytetem w Loughborough rozpoczęła prace nad pierwszą na świecie maszyną do drukowania  trójwymiarowych elementów konstrukcyjnych z betonu. Rok wcześniej ta sama firma wykorzystała druk 3D podczas budowy 16-piętrowego biurowca The 6 Bevis Marks w Londynie. 

6 Bevis Marks | źródło: Skanska UK

Druk 3D daje nowe możliwości w zakresie redukcji czasu prac budowlanych. Pierwsze domy parterowe wydrukowano testowo w 2016 roku w… 24 godziny. Technologia daje możliwość skrócenia czasu realizacji inwestycji, a w konsekwencji również jej kosztów. Branża budowlana to największy światowy konsument surowców nieodnawialnych. Druk 3D ma szansę wpłynąć na usprawnienie procesu, tak by stosować materiały bez zbędnych strat i zoptymalizować proces produkcji, a tym samym zredukować wpływ na środowisko przyrodnicze. Ponadto, dzięki drukowi 3D, kreatywność architektów będzie nieograniczona, gdyż zmienność kształtów może być niemal dowolna. – mówi Martyna Rabenda, koordynator projektów biznesowych (ekspert druku 3D) w Centrum Badań i Innowacji  Skanska S.A.

Wykorzystanie druku 3D zwiększa bezpieczeństwo na budowie. W jaki sposób? Dzięki stosowaniu tej technologii ilość prac wykonywanych ręcznie ograniczona jest do niezbędnego minimum. Zmniejsza się też liczba maszyn, które muszą być kupione lub wynajęte. To wszystko przekłada się na zmniejszone ryzyko wypadków, niższe koszty inwestycji, a cała budowa trwa krócej. Druk przestrzenny ma nie tylko ekonomiczne zalety. Wpływa też pozytywnie na środowisko naturalne. W drukarkach 3D można stosować surowce pochodzące z recyklingu, a to zmniejsza ilość odpadów. Co zatem powstrzymuje inwestorów przed stosowaniem go na szeroką skalę? 

Trudnością jest aktualnie osiągnięcie zakładanych parametrów konstrukcyjnych „tonera” oraz ciągłość technologii dozowania materiału. Drukarki tego typu nie odpowiadają jeszcze poziomem precyzji swoim odpowiednikom, drukującym z innych materiałów. Dużym wyzwaniem byłoby teraz wydrukowanie wielokondygnacyjnego budynku mieszkalnego w trybie druku ciągłego – komentuje Martyna Rabenda.

Postęp technologiczny wskazuje na to, że w przyszłości będzie to możliwe. Inwestorzy będą mogli skorzystać z gotowych, wydrukowanych wielkoskalowych elementów betonowych i stalowych. Projekty będą wykonywane w formie cyfrowej, a następnie importowane do drukarek. 

Druk 3D daje nieograniczone możliwości twórcom elementów małej architektury. Dzięki technologii projektanci nie będą ograniczeni formą elementów czy obiektów, a wydrukowane produkty będą wykonane bardzo precyzyjnie i estetycznie. Druk 3D będzie też można wykorzystać w tworzeniu atrakcyjnych fasad budynków. Rozwój technologii umożliwi wykorzystanie nowych materiałów. Projektanci będą mieli do dyspozycji między innymi betony transparentne, samoczyszczące, o niskim śladzie węglowym, a nawet materiały inteligentne czy o właściwościach fotowoltaicznych.

Elementy stworzone przy pomocy druku 3D, 6 Bevis Marks | źródło: Skanska UK

Drukowane domy

Pierwsze domy z elementów wydrukowanych przy pomocy drukarki 3D już istnieją. Czy ta technologia wyprze tradycyjne budownictwo? Zdaniem Aleksandry Sokołowskiej, project leadera w Skanska Residential Development Poland, minie jeszcze dużo czasu, zanim domy z drukarek 3D staną się powszechne:

Optymalizacja procesu budowlanego w nowoczesnej technologii wymaga korzystania z usług specjalistów, wykwalifikowanych w obsłudze urządzeń drukujących, materiałoznawców i inżynierów, którzy będą musieli zmienić swoje podejście i otworzyć się na nowy sposób projektowania budynków. By mówić o rozwoju druku 3D w budownictwie nie należy zapominać o barierach jakie stanowią polskie przepisy i normy, chociażby konieczność uzyskania aprobat technicznych na wbudowane materiały.

Budynki jednorodzinne mają większą szansę na upowszechnienie druku 3D niż budownictwo wielorodzinne, ze względu na zainwestowanie środków prywatnych i mniejszą skalę przedsięwzięcia. Zapewne znajdzie się wiele osób prywatnych, które będą chciały przetestować „wydrukowany” dom. Deweloperzy są bardziej ostrożni. Zanim metody druku przestrzennego staną się powszechne, konieczne jest m.in. dokładne zbadanie cyklu życia budynków powstałych z wydruku. Być może wówczas nie będą one budziły obaw, co wpłynie na zwiększenie zainteresowania takimi inwestycjami. Duże elementy prefabrykowane utrudniają też personalizację budynku. 

Właściciele lubią mieć wpływ na własne cztery ściany, zmieniać ich ustawienie, przenosić instalacje, na etapie zakupu stanu deweloperskiego wprowadzać tzw. zmiany lokatorskie a po latach robić remont. Zastosowanie technologii wydruku, czy to całej konstrukcji czy też elementów budynku, zmniejsza możliwość ingerencji potencjalnego lokatora w strukturę budowli. Dodatkowo dochodzi negatywny odbiór technologii prefabrykacji, wystarczy wspomnieć o wielkiej płycie, by zniechęcić przeciętnego klienta to zakupu mieszkania – zauważa Aleksandra Sokołowska.

Druk 3D powoli zyskuje coraz większą popularność. W przyszłości gotowe wydrukowane elementy mogą stać się częścią budowlanej rzeczywistości. Kto wie, może niedługo będziemy mieszkać w wydrukowanych domach i pracować w wydrukowanych biurach? Ta technologia zapewne jeszcze nie raz nas zaskoczy.