Подробнее о 3D-печати домов – эксклюзивное интервью 3D Today c Андреем Руденко

4 Июня 2014
11288
4

Друзья, небольшое вступление!
Перед прочтением новости, позвольте пригласить вас в крупнейшее сообщество владельцев 3D-принтеров. Да, да, оно уже существует, на страницах нашего проекта!
Подробнее >>>

Не так давно мы рассказали об интересном инженерно-архитектурном проекте, напрямую связанным с применением 3D-печати. Героем нашей истории стал Андрей Руденко, построивший опытную установку для аддитивного строительства бетонных зданий.

Нам удалось связаться с Андреем, чтобы расспросить его о проекте поподробнее. Г-н Руденко любезно согласился ответить на вопросы редакции и наших читателей.




– Добрый день, Андрей. Последние несколько лет интерес к 3D-принтерам растет в геометрической прогрессии. Расскажите, насколько перспективно использование 3D-принтеров в сфере строительства, и где регионально они будут пользоваться большей популярностью?

– История начинается лет восемь тому назад, когда профессор из Калифорнийского университета начал активно пропагандировать метод строительства с помощью 3D-принтера. К сожалению, за эти годы он не смог сделать полноценную машину для печати, и я прекрасно понимаю почему – это крайне сложно. Китайцы сумели, но сделали все по-китайски: взяв за основу его идеи, они упростили их, вложили большие деньги и построили первые образцы, чем вызвали резонанс и интерес в мире. Конечно, специалисту сразу видно, что в их работе много «проколов», и полноценными эти дома сложно назвать. Тем не менее, это шаг вперед.

– Какие есть преимущества перед классическими способами строительства?

– Сейчас мы стоим в самом начале пути. Будущее многое покажет, но есть некоторые факторы, которые можно учитывать при просчете перспектив. Первое – стоимость зданий значительно снижена не будет, вопреки восторженным ожиданиям, потому как стоимость определяется не только стоимостью стен, но и стоимостью участка, отопления, крыши, окон, различных разрешений и так далее. В то же время, когда технология заработает по полной, это позволит перейти на принципиально новый уровень технологии строительства.

Сейчас мы, как не обидно, строим на уровне 16-17 века: механизация есть, но в реальности присутствует слишком много ручного труда. То есть, затраты на труд составляют слишком большую часть строительства. Например, сколько раз нужно сделать замеры рулеткой, начиная от возведения цоколя и заканчивая установкой мебели? Вероятно, тысячи раз. Каждая бригада, каждый человек должен каждый участок перемерять сотни раз – кроме бессмысленной траты времени это еще и вероятность совершения ошибки. Кто когда-либо строил, тот знает, о чем я говорю...

– Представим, что 3D-принтеры приобрели широкую популярность в сфере строительства. Как это повлияет на надежность построек, стоимость и скорость их возведения?

– Регионально они поначалу получат распространение там, где найдется группа энтузиастов – тех, кто будет продвигать технологию. В дальнейшем получит распространение в тех странах, где есть квалифицированные кадры. Это точный инструмент, требующий знания в настройках и обслуживании, ну и, конечно, более-менее теплого климата с длинным строительным сезоном. Хотя, я проводил эксперименты и при нулевой температуре: получались достаточно хорошие результаты. В дальнейшем, специалисты по вяжущим материалам найдут способ продлить строительный сезон.

Здесь есть, как обычно, два направления: сделать жилье доступным и красивым. Если говорить о доступности, я бы сказал, что идеальным вариантом на сегодняшний день является технология заливки пенобетона в съемную опалубку, но почему-то она не получила должного распространения. Вероятно, люди все же не хотят типовых, похожих домов, а желают видеть свои проекты со своими «наворотами». Кроме того, бетонный дом требует внешней отделки, что требует дополнительных затрат.

Теперь перейдем к дорогим домам – так сказать, с архитектурными излишествами. Технология 3D-печати позволяет легко, одним кликом мышки менять размер и конфигурацию, с легкостью строить, например, любой конфигурации колонны, арки, дуги, что крайне сложно и дорого делать из классических материалов – таких, как кирпич или дерево. Вы пробовали сделать круглую колонну из прямоугольного кирпича? Это мечта архитекторов на протяжении столетий. Я думаю, что дальше качество перейдет в количество. Рано или поздно, технология строительства люксовых домов перейдет в сферу строительства недорогих домов и повлияет на цену.

– Что изменится для людей занятых в строительстве? Останется один 3D-инженер и группа помощников?

– Здесь важен человеческий фактор. Для людей ответственных, умеющих внимательно контролировать процесс, будет все нормально и с качеством, и с количеством, и с доходами. Те, кто привык думать на уровне «молотка и мастерка», скорее всего и дальше будут работать по классическим технологиям. Появятся новые профессии. Помните, сколько профессий появилась с появлением компьютеров после пишущих машинок? Вероятно, потребуется больше специалистов для внутренней отделки. Для печати стен будет нужен один квалифицированный специалист, умеющий настраивать программы, хорошо разбираться в чертежах (точнее, в файлах) – то есть, имеющий знание в архитектуре, программировании, электронике и механике. Плюс пара помощников. Я вижу основное применение 3D-печати все же в частном секторе строительства. В разработке моего принтера я делаю акцент на возможность эксплуатации небольшими бригадами, нежели крупными компаниями – учитываю такие факторы, как простота и ремонтопригодность.

– Есть ли какие-то секреты в технологическом процессе печати?

– Основной секрет – это очень точное дозирование, точный контроль всех процессов. Основной проблемой моих конкурентов была и остается экструзия. Мне удалось решить этот вопрос одним простым генеральным ходом. Также, я сумел решить основную проблему утепления – кстати, используя русские наработки. Общепринятое мнение, что в России не ведутся разработки, неверно. За период, когда был ослаблен контроль в сфере строительства, многие умельцы сумели сделать уникальные разработки, чего на хваленом Западе и в помине нет из-за тотального жесткого контроля. Но мне не хотелось бы раскрывать все секреты в прессе раньше времени, поскольку сейчас начинается довольно сильная конкуренция, и мои идеи могут стащить крупные компании.

– Насколько качественные постройки получаются по прочности? Скажутся ли на материале погодные условия: дожди, жара, ураганы, землетрясения? Скажется ли на прочности изменение планировки в доме? Например, расширение проема под новую дверь?

– Настолько же прочные, как и монолитный бетон/пенобетон, с той разницей, что слоистая покрашенная структура еще и несет декоративный эффект в отличие от скучного бетона. Монолитное строительство считается самым прочным на случай катаклизмов, и хотя я сторонник печати всего, что можно внутри сразу, если кто-то планирует в будущем перепланировку, то пару стен можно сделать из гипсокартона, чтобы позже передвинуть. Дело в том, что в отличие от конкурентов, я рассматриваю напечатанные стены всего лишь как несъемную опалубку. Соответственно, внутрь заливается все, что угодно – в зависимости от климата и от требований прочности.

– Планируете ли Вы ставить иные эксперименты в области 3D-печати, помимо строительства? Каким Вы видите использование 3D-печати в будущем?

– Я буду концентрироваться на различных видах 3D-принтеров для строительства. Очень многое можно сделать. У меня в разработке еще три вида строительных принтеров, основанных на других принципах. Как минимум, я буду добавлять возможность шлифовки и гравировки стен, чтобы внутри дома стены стали гладкими или имели какие-то рисунки или другие текстуры. Это усложнит конструкцию, но рано или поздно это нужно будет сделать в более дорогой версии принтера. В идеале, я хотел бы совсем уйти от использования гипсокартона – этот материал слишком опасен для тех, кто его устанавливает. Постоянная пыль неизбежно приводит как минимум к хронической аллергии. Если говорить о 3D-печати в других сферах, эта технология явно превзошла мои ожидания. Поначалу я был скептиком, но сейчас вижу, что развитие идей идет в совершенно неожиданных направлениях. Вполне возможно, что это изменит саму структуру общества. Отпадет необходимость бесконечных бессмысленных транспортировок. Если будет возможность печатать детали, запчасти или органы в деревне, тогда не будет и нужды концентрироваться в больших городах. Это может многое изменить.

– Какова запланированная стоимость строительной установки и насколько быстро она окупится?

– Сейчас установка находится в экспериментальной стадии. Стоимость можно будет оценить только после постройки нескольких домов. Я бы сказал, что примерная стоимость составит $20 000 - $50 000 в зависимости от модели и комплектации. Качественная электроника и моторы стоят на порядок дороже обычных. В то же время я думаю, что имеет смысл продавать базовые сборочные комплекты для тех, кто сможет сварить и собрать все остальное сам. Наверное, такой комплект основных частей будет стоить около $10 000 в зависимости от спроса. Нужно понимать, что мы сейчас присутствуем при рождении целый индустрии, мы на уровне создания первых компьютеров типа Atari или Spectrum. Дальше будет веселее: жуткая конкуренция, взрывной спрос и так далее. Если считать, что дом строится около недели, то при наличии спроса установка окупится довольно быстро. Понятно, что нужно иметь связи с архитекторами, иметь своих потенциальных клиентов.

– Какие материалы Вы используете для печати?

– Стараюсь использовать обычный цемент-песок с добавками, стараюсь избегать дорогих и редких компонентов. Пока получается.

– Каков размер принтера?

– Принтер движется по рельсам, которые можно удлинять хоть до 100 метров, а вот кран-балка пока имеет ограничение около десяти метров. Второй принтер делает дома круглой формы, но это дело будущего, когда архитекторы проснутся и захотят чего-то принципиально нового.

– Вредно ли жить в таком доме? Как обстоит с теплоизоляцией? Предусмотрена ли шумоизоляция?

– Я сам жил в доме из газосиликатных блоков много лет, у меня только положительные впечатления. Вся прелесть в том, что легко изменить ширину и толщину стен с учетом разного климата чуть ли не одним кликом. Соответственно, меняется теплопроводность. Теплопроводность, то есть плотность пенобетона, также можно регулировать при заливке – она примерно как у древесины. Поскольку себестоимость пенобетона невысока, можно сделать стену 50-сантиметровой толщины стену, и будет вам счастье.

– Какой высоты можно построить дом?

– С точки зрения оптимального строительства, я ориентируюсь на два этажа, но если местность продувается ветром, то, к сожалению, на уровне второго этажа дует намного больше – раскачивает кран-балку. Я работаю над этим вопросом. Опыт покажет, что лучше – один длинный этаж или два компактных.

– Можно ли печатать дом газобетоном?

– Почти. Газобетон делается в заводских условиях, а пенобетон на стройплощадке. Пенобетон дешевле и лучше в плане водопроницаемости.

– Как будет осуществляться армирование? Предусмотрены ли какие-то прерывания в процессе работы или нужно будет следить, и успевать подложить арматуру?

– Я планирую 50 сантиметров в день (это со всеми перегородками, лестницей и прочим, так что это хорошая скорость). Соответственно, положить арматуру не проблематично, хотя скажем честно: большинство домов из пеноблоков стоит много лет без арматуры при наличии нормального фундамента, но монолитные прочнее. Я бы кинул пару ниток арматуры сверху и снизу.

– Предусматривается ли утеплитель внутри стен, или они будут оставаться пустыми?

– Пустыми сделать легче всего, но это только для нежилых помещений или для теплого климата.

– Сможете ли Вы создать укладчик кирпичей по аналогии?

– По этому вопросу не ко мне. Германия производит много таких устройств.

– Решен ли вопрос фундамента?

– Фундамент обычный. Нужно лишь рассчитать нагрузку.

– Как будут производиться горизонтальные перекрытия? Например, потолок?

– Горизонтальное перекрытие – это отдельная тема. Раз уж на площадке есть все для заливки, логично заливать из пенобетона. Я сторонник того, что если из дерева делать, то все делать из дерева. Если из бетона или пенобетона, то и перекрытия из него же. Готовые решения для этого существуют. Я бы конечно хотел, чтобы эта технология развилась в России. Строительство – огромная сфера и по возможностям и по деньгам. Та страна, что вырвется вперед, останется лидером на многие годы. Соревнование уже началась. Это примерно как лунная гонка. Инновационный престиж страны тоже дорого стоит. У России сейчас есть шанс выйти вперед при наличии желания. Лучше, чтобы это желание было на уровне государства. На сегодняшний день моя разработка – единственная полноценная в мире. Конечно, со временем те, у кого имеются большие финансовые возможности, меня обойдут, но пока вот так. Сейчас я стараюсь создать сеть исследовательских центров для обмена информацией, опытом и внедрением по всему миру. Понемногу спрашивают все, даже из Мадагаскара. Спрос огромный, но больше всего интересуются в Латинской Америке и Нидерландах. Говоря о России, на сегодняшний день пока проявили интерес в инновационном центре при Белгородском технологическом университете. Белгородцы – ребята активные и целеустремленные. Думаю, вместе мы разовьем эту тему в России.

Давайте ещё раз посмотрим на видео процесса печати дома:

3DToday благодарит Андрея Руденко за интервью и желает успехов в разработке строительного 3D-принтера.

Статья подготовлена для 3DToday.ru

Данная новость перенесена в архив новостей.

Следите за развитием технологии в блогах пользователей 3D-принтеров.
Самые интересные новости индустрии 3D-печати теперь расположены в новостных блогах.
4 Июня 2014
11288
4

Комментарии: 5

  • 4 Июн 18:43 blackie

    Спасибо !!! Очень интересно !

  • 5 Июн 10:19 Danila

    Здорово! Интересно, сколько потребуется времени на печать домика, скажем, в 100 кв. метров ?

  • 5 Июн 10:43 bushkin

    По времени возведение дома таким способом, я так понимаю, ускоряется, а вот по стоимости... сколько стоит возвести дом таким способом?

  • 6 Июн 16:41

    самый дещевый стройматериал на планете Земля это цемент и песок(опустим дискуссии о соломе с глиной) научится его правильно формировать в виде стен основная сейчас задача
    на данный момент я поставил задачу делать 50 см в день исползуя обычный цемент. технически можно и больше но тогда нужен специальный цемент а он продается не везде. учитывая что печатаеся одновременно все: внутренние перегородки, лесница и т д то это хорошая скорость

  • 12 Сен 09:50 rossomax_mc

    Как связаться с вами, Андрей?

    (Я из Сибири, было бы интересно проверить ваши наработки в условиях холода и летней жары).
    У вас есть сайт или блог? Можете написать на wladislaff _at_ yahoo.com ( заменить _at_ на @, без пробелов)

Написать комментарий

Последние распечатанные 3D модели

chus
Распечатано на: Microfactofy Prusa i3 Desktop
Gray_Manul
Распечатано на: Cheap3D V300
kirillll
Распечатано на: WANHAO Duplicator 4X

Новые 3D-модели

Стеклянное сердце style Voronoi Remix
sergei541
Стеклянное сердце style Voronoi ...Стеклянное сердце style Voronoi Remix
тревел гитара акустика со встроенным звукоснимателем
sergey225
тревел гитара акустика со встрое...тревел гитара акустика со встроенным звукоснимателем
Шток рабочего цилиндра сцепления Fiat Albea
chus
Шток рабочего цилиндра сцепления...Шток рабочего цилиндра сцепления Fiat Albea
Центр для катушки.
Title
Центр для катушки.