¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

30 но€бр€ 2013

3D-печать зданий: конструктивна€ метафора на пути к реалистичной индустриализации строительства

ѕодготовил ƒавид Ћевин

—осто€вша€с€ на дн€х публикаци€ статьи «»ллюстрированный обзор области 3D-печати и 3D-сканировани€» позволила мне ещЄ раз убедитьс€ в особом интересе публики к чуду воспроизведени€ материального объекта как бы из ничего с помощью как бы печати. ѕеренос термина «печать» с бумажной печати на послойное производство трехмерных предметов можно считать одним из самых гениальных лингвистическо-маркетинговых достижений гипнотического характера, способствующему реальной инновационной креативности.

  «печати» малых предметов — от выставочных сувениров до женского бель€ и даже органов человека мы уже привыкли. Ќо упоминание печати автомобилей, зданий и самолЄтов всЄ-таки ещЄ вызывает неоднозначное предчувствие неизбежности перемещени€ в другую цивилизацию.

3D печать примеры

Ћюбопытно, что здоровый скепсис и большой опыт столкновени€ с мыльными пузыр€ми сенсаций в данном случае, кажетс€, не слишком включаетс€ (если вы — не Al Dean): услышав, что €понцы вот-вот начнут или уже начали печатать дома, мы, скорее всего, этому склонны поверить. ¬едь на бумаге напечатать можно всЄ, а разница между 2D и 3D уж как-нибудь будет преодолена: тем более — €понцами .

¬ вышеупом€нутой обзорной статье есть такой фрагмент: «¬ажным дополнением ... €вл€етс€ следующий материал о перспективах трЄхмерной печати больших бетонных моделей (речь идЄт о возведении домов за считанные дес€тки часов)» и ссылка на источник: «3D printing techniques will be used to construct buildings, here and in outer space» (“ехника 3D-печати будет использована дл€ возведени€ зданий: на земле и в космосе).

Ќа следующий день в своЄм фейсбуке на ту же статью сослалс€ очень неравнодушный к строительству Autodesk: «“ехнологии 3D-печати взрослеют и выход€т на строительный рынок. ƒ-р Ѕерох ’ошневис (”ниверситет ёжной  алифорнии) представил общественности уникальное изобретение, призванное дать крышу над головой миллионам обездоленных. — помощью технологии сontour crafting и огромного 3D-принтера Ѕерох ’оршневиц обещает за 20 часов построить 2,500 квадратных метров пригодной дл€ жиль€ недвижимости. «вучит слишком хорошо, чтобы быть правдой? —пециально дл€ скептиков ученый демонстрирует, как массивный 3D-принтер воздвигает слой за слоем насто€щий цементный дом».

я сделал попытку слегка разобратьс€ и пришЄл к предварительному заключению о том, что сontour crafting — не ложь и не чудо, а нечто лучшее: это похоже на перспективное промышленное направление. —ейчас € изложу то, что извлЄк из нескольких публикаций, и надеюсь, что с помощью коллективного читательского мнени€ сформируетс€ более точное профессиональное суждение.

ѕропустим, как очевидную, развЄрнутую критику современной строительной «индустрии», которую ’ошневис характеризует как низкопроизводительную, коррумпированную, травмоопасную, всегда выход€щую за рамки бюджетов, экологически вредную и т.д. “акже пропустим очевидную социальную мотивацию — необходимость дать жильЄ нескольким миллиардам фактически бездомным.

Ѕерох ’оршневиц “ехнологи€, названна€ contour crafting (контурное производство), предложена американским профессором Behrokh Khoshnevis (Ѕерох ’ошневис), который совершенно справедливо недоволен тем, что сфера строительства далеко отстала от уровн€ промышленного производства, в совершенстве освоенного в самых разных отрасл€х. —оответственно, г-н ’ошневис, профессионально знакомый со сферой CAD/CAM (ко всему, он — еще и профессор аэрокосмической и механической инженерии), считает, что технологические и методологические достижени€ этой сферы уже давно пора внедрить в область строительства.

–ечь идЄт не о существовании гигантского 3D-принтера, на котором достаточно нажать кнопку и оставить его в одиночестве, чтобы через пару дес€тков часов вернутьс€ и вселитьс€ в дом со всеми коммуникаци€ми и бытовыми аксессуарами. –ечь идЄт о строительных роботах — аналогах станков с программным управлением, создаваемых дл€ разных классов строительных сооружений. “акие роботы могут весьма эффективно послойно строить каркасы зданий и, возможно, автоматически выполн€ть многие последующие вспомогательные операции — от укреплени€ стен до прокладки коммуникаций: разумеетс€, на основе заранее изготовленных деталей и конструкций. (Ќа вс€кий случай, отмечу, что, например, рытьЄ фундамента пока поручаетс€ экскаватору, точнее, оператору экскаватора). ћожно ещЄ более снизить пафос данной версии «печати домов», огрубив еЄ смысл до такой трактовки: это — реализованный дл€ определенного класса сооружений — максимально возможный перенос изготовлени€ компонентов стандартизованного здани€ на саму строительную площадку в сочетании с максимально возможной автоматизацией процесса сборки конструкции в целом.

Ќа картинке ниже — вариант будущей промышленной реализации установки дл€ contour crafting: нечто вроде портального крана с головкой, котора€, описыва€ заданный контур (не об€зательно пр€моугольный), послойно оставл€ет на нЄм специального вида раствор (например, но не об€зательно, бетон):

3D печать домов обща€ установка

“олщина каждого сло€ бетона, подаваемого машиной (видимо, речь идЄт об одной из проектируемых версий), составл€ет около 10 см, а высота — около 15 см. Ѕлагодар€ специальным отвердител€м, содержащимс€ в бетоне, материал становитс€ достаточно твЄрдым, чтобы выдерживать следующий слой к тому времени, когда машина совершит оборот вокруг контура.

ѕрофессор ’ошневис, по многим признакам производ€щий впечатление серьезного нефанатичного профессионала, похоже, не скрывает, что 3D-печать применительно к его проекту — это, в значительной степени, вдохновл€юща€ метафора, впрочем, метафора — полезна€ и мотивирующа€. –обот-строитель, говорит ’ошневис, сопоставим с 3D-принтером в том, что он управл€етс€ CAD-софтвером, который содержит и реализует архитектурные проекты. ≈сли потребуетс€, эти проекты могут модифицироватьс€ на уровне софтвера и данных, в том числе, даже в ходе строительства.

√оловка устройства, через которое подаЄтс€ раствор, имеет несколько степеней свободы, что обеспечивает соответствующую гибкость:

Contour crafting головка устройства

¬от примеры стен:
Contour crafting пример стены

“ипова€ заливка внутренности стены:
Contour crafting заливка стены

ѕрофессор ’ошневис показывает, что его робот может производить не только возведение стен, но и их разнообразное укрепление, вставку коммуникаций (труб и электрики) и др.:
Contour crafting укрепление стены Contour crafting вставка электрики

ѕодразумеваетс€, что строительна€ установка типа contour crafting может быть разных (вполне реалистичных) конфигураций, например, — дл€ многоэтажных зданий или способна€ подниматьс€ по возводимым стенам:
Contour crafting дл€ многоэтажности Contour crafting робот лезет на стену

—оответствующие управл€ющие программы и заготовки позвол€т строить и круглые сооружени€:
Contour crafting круглое Contour crafting круглое

—ейчас действующий прототип выгл€дит так:
Contour crafting пртотип сегодн€

 оммерциализаци€ метода ожидаетс€ примерно через два года.

ќдин из вариантов будущей промышленной реализации видитс€ примерно следующим образом: подъезжает установка-робот, готовитс€ площадка и фундамент, устанавливаютс€ рельсы и на них — робот, подключаетс€ подача сырь€ и т.д.

contour crafting ÷» Ћ Ќј„јЋќ

¬ целом один из вариантов вида строительной площадки contour crafting представл€етс€ вполне реалистичной: тут и рабочие в касках, и бетономешалка, и вс€кое прочее:
Contour crafting общий вид


ѕроект профессора ’ошневиса поддерживаетс€ Ќациональным агентством —Ўј по аэронавтике и космосу (NASA): метод contour crafting представл€етс€ многообещающим дл€ максимально автоматизированного возведени€ сооружений вне «емли:

Contour crafting NASA 1 Contour crafting лунные структуры

¬месте с NASA изучаетс€ возможность использовани€ на Ћуне и ћарсе местных материалов и технологий, позвол€ющих обойтись без воды.


Ќельз€ гарантировать, что метод contour crafting будет широко реализован в промышленном варианте, однако, мне он представл€етс€ хорошим и поучительным примером. „еловечество посто€нно мечтает о чудесах (и правильно делает): безусловно, чудеса случаютс€ и к ним нужно относитьс€ внимательно. ќднако чаще прогресс происходит не на основе универсального волшебного метода, а благодар€ удачному выбору класса задач и построению дл€ него эффективного решени€...

»сточники:
http://www.contourcrafting.org/
«3D printing techniques will be used to construct buildings, here and in outer space»
Contour_crafting (Wikipedia)
Behrokh Khoshnevis


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: SOLIDWORKS будоражит, маркетинг веселеет, BIM продолжаетс€, —јѕ–ы т€желеют
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2020 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.