Как в россии придумали построить целый поселок с помощью 3d-принтера

Лучшие модели принтеров и их цена

Сегодня индустрия 3D строительства домов находится на начальном этапе, поэтому выпускают оборудование немногие компании. Самыми дешевыми принтерами, которые создают печать строений, считаются китайские, но и в России в городе Ярославле так же стали выпускать подобную технику. Если сравнивать цену и качество, то именно их считают самыми лучшими. В таблице ниже описаны самые лучшие из моделей, их цена и производительность.

Название принтера	Производительность	Цена в рублях
S-4063	Этот принтер создает небольшие строения, отдельные детали для возведения домов и бетонных конструкций	От 500 000
S-6045	Эта модель создает сложные конструкции размерами до 13 кв. м.	От 1 200 000
S-1160	Эта модель способна создавать огромные строения, площадью до 280 кв. м.	От 2 000 000

Каждая из описанных выше моделей за небольшой промежуток времени смогла завоевать большое количество положительных отзывов. Все те предприниматели, которые рискнули заняться этим прибыльным бизнесом говорят о том, что уже через полтора года смогли полностью окупить затраты на приобретение принтера и выйти в хороший плюс. На начальном этапе нужно постараться и приобрести пусть даже недорогую модель, ведь самостоятельно такую технику создать не удастся, а в дальнейшем можно будет уже расширить бизнес и приобрести более усовершенствованную и масштабную технику.

Бизнес в этом направлении только начал свои первые шаги, поэтому те, кто рискнет и начнет свое дело сегодня, возможно уже через год-два станет не только успешным бизнесменом, но и человеком, который осуществляет мечты. Дом, возведенный при помощи 3D печати, ничем не отличается от других строений. Он прочный и красивый, к тому же, чтобы его создать, не потребуется много средств и сил.

Сохраните статью в 2 клика:

3D дом своей мечты – это не миф, а реальность, которая поможет создать мечту такой, какой каждый ее видит, а не такой, какой могут предложить архитекторы.

Как происходит процесс печати

Когда принималось решение об использовании 3D принтера в строительстве, то одним из главных вопросов стал выбор строительного материала. При выходе из принтера он должен был хорошо держать форму и достаточно быстро застывать. В итоге на основе специальных добавок был создан особый бетон, который быстро застывает и имеет подходящую для оборудования консистенцию.

Печать дома на 3D принтере

Этот бетон выдавливается из экструдера принтера по определенному контуру послойно, один слой за другим. Нижние слои под весом верхних уплотняются, что в дальнейшем дает им возможность выдерживать большие нагрузки. Таким образом и формируется вертикальная конструкция. Чтобы она была максимально прочной, выполняется и ее армирование, которое бывает и горизонтальным, и вертикальным. Монтаж армирующих элементов производится между слоями бетона. Контур же дома, по которому «работает» 3D принтер, задается в компьютерной модели будущего строения.

Так возводится стена дома 3D принтером

Реальные примеры

3D строительство домов — технология хоть и новая, но уже «обросла» массой конкретных примеров. Например, в Ярославле есть дом, в который заселилась обычная семья. И здание это было построено как раз с помощью 3D оборудования. Это первый дом в СНГ и Европе, возведенный таким способом. Строили его в 2015 году — принтер создал части коробки, которые были смонтированы всего за месяц на уже подготовленном фундаменте. И это — в декабре месяце. В 2017 году закончились работы по строительству кровли. Этот дом — не желание показать возможности 3D строительства, а самое настоящее жилое здание.

3D дом в Ярославле

Ранее в 2014 году в Китае были также представлены 10 домов, созданных на 3D принтере. Они расположены в промышленном парке провинции Цзянсу. Стоимость каждого строения — больше 3000 фунтов стерлингов. Это было начало технологии развития 3D строительства. Затем компания, построившая дома, усовершенствовала методику и создала более высокие здания.

3Dдом в Китае

В том же году в США сделали отпечаток замка. Его изготовили за 2 месяца. Замок невелик, но смотрится очень красиво. Размеры его основной части — 3Х5Х3,5 м. А башенки печатались отдельно.

Мини-замок в США, созданный на 3D принтере

В 2015 году в Филиппинах построили целые апартаменты при помощи новой технологии. Размеры — 10,5Х12,5Х3 м. Для создания этого строения использовали вулканический пепел и песок.

Дом из песка и вулканического пепла в Филиппинах

А во Франции в 2018 году создали целый пятикомнатный дом, площадь которого составляет 95 квадратов. Строил его манипулятор с экструдером для монтажной пены. Ее и использовали как основу. После нескольких слоев пены строители заливали созданную часть бетоном и так делали, пока не построили весь дом.

3D дом во Франции

Технология 3D строительства удобна и практична, все работы выполняются машинами и компьютерами. Пока неизвестно, к чему все это приведет, но сама по себе методика достаточно интересна. Возможно, в будущем благодаря ей мы будем строить здания намного быстрее.

Контурное строительство

По сравнению с традиционными методами строительства технология аддитивной строительной печати представляет собой автоматизированный процесс, который минимизирует человеческий фактор. Можно печатать формы практически любой сложности, скорость при этом высокая, и в результате на всем строительстве удается сэкономить около 12% от общей стоимости дома.

Основатель, а ныне генеральный директор компании АМТ Александр Маслов

Пресс-служба компании АМТ

«В управлении принтером задействовано всего двое — оператор и человек, который готовит смесь для подачи в печатающую головку, — рассказал “Стимулу” основатель, а ныне генеральный директор компании АМТ Александр Маслов. — Прочность здания предварительно рассчитывается исходя из характеристик материалов, заложенных в проекте, поэтому на выходе мы имеем здания заданной прочности. Теплоемкость здания также просчитывается заранее: надо просто сделать стены определенной толщины. Технология очень экологична. Как и другие аддитивные технологии, она подразумевает полное отсутствие отходов производства».

По словам Александра Маслова, в мире напечатано уже немало зданий и Россия ничуть не отстает от Америки и Европы по числу реализованных объектов, наша страна среди лидеров.

Строительная 3D-печать — одно из самых быстроразвивающихся направлений в области аддитивных технологий. Сейчас она применяется в основном для изготовления малых архитектурных форм, изделий ландшафтного дизайна и благоустройства территории, производства элементов и частей зданий и сооружений с последующей сборкой на стройплощадке, а также для печати зданий непосредственно на фундаменте. Она оказывается незаменимой при строительстве недорогих объектов социальной инфраструктуры.

С аппаратной точки зрения строительный 3D-принтер мало чем отличается от обычных FDM-принтеров, печатающих пластиком. Это одни и те же станки с ЧПУ, только стройпринтеры больше размером. Однако они позволяют реализовать любую фантазию архитектора: принтеру все равно, что печатать: простое прямоугольное здание или дом с лекальными фасадами, башенками и колоннами. При этом процесс максимально автоматизирован, благодаря чему время на строительство снижается в полтора раза по сравнению с традиционными технологиями.

«Строительные принтеры специально никто не изобретал, поскольку по конструкции они ничем не отличаются от любых других 3D-принтеров, — говорит Александр Маслов. — Технология получила название contour crafting — “контурное строительство”. Первый строительный объект по этой технологии появился в Миннесоте в 2014 году. Замок, полностью напечатанный на 3D-принтере из бетона, создали специалисты компании Totalkustom Андрея Руденко».

Первый строительный объект, полностью напечатанный на 3D-принтере из бетона, создали специалисты компании Totalkustom Андрея Руденко в Миннесоте в 2014 году

hinews.mediasole.ru

«Дом Лотоса» — 60 кв.м

В 2018 в Китае создали солнечный «Дом Лотоса» площадью 60 кв. м. Его спроектировали студенты Вашингтонского университета в рамках конкурса Solar Decathlon China 2018. Задачей участников было создать экологичное здание, которое будет работать от альтернативных источников энергии. Студенческая команда пошла дальше и решила, что даже сам процесс строительства должен быть безотходным и углеродно-нейтральным.

Само здание только частично создано с помощью 3D-принтера. На нем инженеры изготовили формы для отливки бетонных стен. Преимущество такого подхода в том, что напечатанные конструкции можно использовать не менее ста раз. При обычном строительстве используют деревянные формы, которые изнашиваются уже после двух отливок.

Само здание было выполнено в форме лотоса — проектировщики заявили, что в дизайне они хотели подчеркнуть красоту и деликатность китайской культуры.

Фото: Liam Otten / Archinect

Большие преимущества и отдельные недостатки

Дом отдыха в ЯНАО. Фото: gazprom-neft.ru

Строительные 3D-принтеры похожи на 3D-принтеры, которые печатают пластиком. Только в печатающую головку большого размера под давлением подаётся не пластик, а специальная строительная смесь. Она послойно формирует внешние и внутренние стены здания. Каждый проход головки — один слой.

При 3D-строительстве упрощается прокладка каналов для коммуникаций, при печати внутренних стен есть возможность создавать ниши для ванных, кухонь и т.д. Фундамент, перекрытия и крышу по-прежнему делают традиционным способом. Портальный строительный принтер монтируют на площадке, его печатающее сопло передвигается в трёх измерениях по направляющим балкам. Принтер с роботизированной рукой на вылетной стреле устанавливают на шасси.

У 3D-технологии, говорят специалисты, целый ряд преимуществ. Прежде всего, она значительно сокращает время строительства, его стоимость и количество отходов. Кроме того, дизайнеры и архитекторы гораздо свободнее в проектировании.

Один из главных недостатков — слоистость конструкции. Избавиться от неё при нынешнем уровне развития технологии пока невозможно.

В России уже есть несколько десятков домов, которые напечатали на 3D-принтере. Первые появились ещё в 2017 году. Иркутская компания Apis Cor построила одноэтажный нежилой, выставочный дом в Подмосковье (сейчас Apis Cor стала американской фирмой со штаб-квартирой во Флориде), а предприятие «Спецавиа» — жилой дом в Ярославле.

Сейчас в Зеленодольском районе Татарстана возводят первый в России посёлок из 3D-домов.

На сегодняшний день в России несколько компаний занимаются разработками оригинальных моделей строительных 3D-принтеров, следует из отчёта агентства 3Dpulse и центра компетенций «Аддитивные технологии в промышленности» консалтинговой компании «Текарт».

Аналитики говорят, что следующий этап в развитии этого рынка будет неразрывно связан с появлением строительных компаний, использующих 3D-принтеры для реализации своих проектов. Это, в свою очередь, приведёт к формированию большего спроса на аддитивное строительное оборудование.

Достоинства и недостатки

Как и у любой технологии, у способа контурного строительства тоже есть свои плюсы и минусы. Как бы заманчиво не выглядело строительство дома без участия человека, пока что оно все же не может быть использовано повсеместно. Разберем сначала достоинства, а потом и недостатки этой технологии.

Достоинства:

масса новых возможностей;
быстрота процесса строительства;
автоматизированность;
экономичность;
отсутствие отходов стройматериалов;
нет перерасхода стройматериалов;
минимум человеческого труда;
исключение воздействия человеческого фактора.

Дом в США, созданный на 3D принтере

Недостатки:

пока что очень высокая стоимость работ;
возможность строить только каркас дома, а не весь дом;
неказистый внешний вид;
нет сертификации.

Напечатанный дом в Подмосковье — 37 кв. м

Необычный дом в подмосковном Ступине — один из первых проектов Apis Cor, бостонского стартапа с российскими корнями. Строительство здания завершилось зимой 2017-го. Дом площадью 37 кв. м построили за 20 часов, а его себестоимость составила ₽590 тыс.

Для печати использовали специальную бетонную смесь — фибробетон. Материал схватывается только при температуре выше 5°С, поэтому место возведения накрывали шатром. При этом готовое здание выдерживает температуру до минус 35°C. Для строительства использовали промышленный принтер массой 2,5 т, который позволяет конструировать до 100 кв. м жилья в сутки.

В отличие от большинства конкурентов, Apis Cor печатает свои здания прямо на месте строительства, а не собирает их из заранее подготовленных блоков. Дом в Ступине стал рекламой технологий стартапа: основатель Apis Cor Никита Чен-юн-тай намеревался продавать принтеры, а не дома. Задумка российского стартапера была удачной — об инновационном доме в Подмосковье написали даже в Time.

Дома для бездомных — 38 и 45 кв. м

Icon — американский роботехнический стартап, который занимается 3D-печатью масштабных объектов. Например, вместе с NASA они сконструировали прототип ракетной посадочной площадки, а сейчас планируют проект напечатанной лунной космической станции «Олимпус». Но компания занимается и более приземленными постройками.

Вместе с дизайн-бюро Logan Architecture в 2020 году Icon напечатали шесть домов для бедных. Площадь каждого — 38 кв. м. Для строительства использовали 3D-принтер Vulcan II и специальный бетон. Во всех зданиях есть оборудованная кухня, гостиная, спальня и ванная комната. 3D-квартал возвели на территории уже существующего сообщества для бывших бездомных, где сейчас проживает более двухсот человек.

Фото: Shane Reiner-Roth / The Architect’s Newspaper

В Мексике Icon сотрудничает с New Story — фондом, который собирает пожертвования на строительство безопасного и дешевого жилья для бедного населения. В 2019-м организаторы проекта заявили, что планируют напечатать 50 домов, в каждом из которых будет по две спальни, ванная, кухня и гостиная. Площадь мексиканских домов — 45 кв. м.

Фото: Icon

Поскольку дома, которые печатают на 3D-принтерах, строятся в разы быстрее и дешевле обычных, они могут стать спасением для бездомных.

В полтора раза быстрее

Дом для отдыха сотрудников производственной базы «Газпромнефть-Снабжения» напечатали в городе Лабытнанги Ямало-Ненецкого автономного округа. Об этом «Газпром нефть» сообщила 10 мая. В компании говорят, что здание с помощью 3D-принтера построили в 1,5 раза быстрее и в среднем на 30% дешевле традиционных способов. За счёт энергоэффективности материалов дом не требует отопления весной и осенью. Зимой объект будет отапливаться электричеством.

Здание было построено с помощью российского 3D‑принтера производства группы компаний «АМТ» (создана на базе машиностроительного предприятия «Спецавиа» из Ярославля).

16 мая 2023 года «Спецавиа» сообщила об окончании строительства с помощью 3D‑принтеров отеля площадью 4 тыс. кв. метров в Ейском районе Краснодарского края. Отель состоит из отдельных коттеджей. Одноэтажный корпус площадью 35 кв. метров, как уверяют в компании, печатают за два дня, двухэтажные дома — за восемь дней. После этого проводят отделочные работы. Весь комплекс построили за восемь месяцев.

Самый большой из выпускаемых ГК «АМТ» принтеров может напечатать здание до 340 кв. метров. Печать происходит непосредственно на фундаменте. Принтер печатает бетонами на основе цемента серии 400–500 с фракцией нерудных материалов. Стоит такой принтер в базовой комплектации 23,8 млн рублей.

Как строить дома с использованием 3д-принтера

Вопреки распространенному мнению появившиеся недавно строительные 3д-принтеры печатают дома и строительные конструкции не из пластика или силикона, как его обычные «братья», а из бетона.

Как правило, для такой печати применяются стандартные составы, в основе которых лежит цемент марки 500. Такие составы недороги, и их компоненты свободно можно приобрести в любом городе мира.

Принтер позволяет быстро «напечатать» все стены и прочие конструкции, например, лестницы, но кровлю нужно делать традиционными методами – принтеров, способных напечатать качественную крышу, пока что не существует.

Само собой, после завершения строительства потребуется внешняя и внутренняя отделка, прокладка коммуникаций, монтаж окон и дверей.

3D дома: первые шаги к успешному бизнесу

Кто бы мог подумать несколько лет назад, что пройдет немного времени и печать современных домов на 3D принтере сделает переворот во всем строительстве. Ведь благодаря такой уникальной технологии можно создать дом любой, даже самой сложной конструкции, всего за пару суток. Это строительство не только быстрое, но еще и недорогое.

Но как же возводится дом при помощи 3D принтера? Как происходит возведение, и какие материалы используются, сколько нужно будет затратить на начало такого прибыльного и мало кому известного бизнеса?

Как строятся дома с 3D принтером?

Как уже давно известно, на принтере можно создавать любую деталь из полимера или пластика, но никто даже и подумать не мог, что такой аппарат сможет возводить красивые и креативные строения из бетона. Для подобной печати используют те материалы, которые уже были проверены временем и доказали свою стойкость при любой погоде – цемент марки М 500. Этот материал не дорогой и приобрести его можно в любом городе мира.

Технология очень проста сложностей в создании таких домов нет:

Сначала готовится раствор, состав его не отличается от тех, что использовались предками при строительстве. В его составе присутствует цемент, стекловолокно, иногда могут добавляться керамзит и другие материалы.
После, на принтере этот раствор выдавливается через специальные сопла и наносится на основание слой за слоем. Таким образом, можно возвести стены небольшого дома всего за пару часов.

Ничего сложно нет, но есть некоторые неудобства:

на принтере нельзя соорудить крышу высокого качества (таких принтеров еще не создали);
отделку дома нужно так же производить самостоятельно как наружную, так и внутреннюю;
коммуникации, окна, двери – это все устанавливается вручную.

Поэтому можно сказать, что дом на принтере можно создать быстро, но это будут только стены, перегородки и лестницы. Но и на этом можно заработать хорошие деньги, тем более что таким образом можно исполнить любую мечту, дом с плавными линиями и другими креативными изысками.

Но перед тем как приступить к созданию этого прибыльного и через пару лет одного из самых успешных бизнесов, нужно знать, сколько же будет стоить такой принтер? Какие нужно будет затратить средства на его приобретение? Какие модели лучшие и помогут создать качественные строения.

Дом-экосистема Curve Appeal — 240 кв. м

Другой пример концептуальной 3D-печати — дом-экосистема Curve Appeal площадью 240 кв. м. Здание принадлежит бюро WATG Urban Architecture Studio. Печать здания завершилась в 2020 году.

Стройка продолжалась три года. Проект здания был создан еще в 2016, и тогда занял первое место на конкурсе The Freeform Home Design Challenge. От организаторов дизайнеры получили $8 тыс. на реализацию концепции.

Фото: WATG

Curve Appeal выполнено из 28 напечатанных панелей. Необычная конструкция поддерживает микроклимат дома: по словам дизайнеров, температура внутри здания не зависит от погоды снаружи.

Дома из мусора и глины — 30 и 60 кв.м

Итальянская компания WASP напечатала крошечный дом площадью 30 кв. м, себестоимость которого составила всего около $1 000. Постройка получила символичное название Gaia — в честь Геи, древнегреческой богини Земли, поскольку при строительстве использовались только природные материалы.

Инженеры уверены, что экономичную технологию можно использовать для строительства временных убежищ для жертв природных катастроф или беженцев. Дом стал частью проекта «Деревня Шамбала» — первого в мире поселения, где все здания будут напечатанными.

Фото: WASP

Другой проект WASP — футуристичный дом Tecla, созданный в 2021 году вместе с бюро Mario Cucinella Architects. Жилое здание площадью 60 кв. м напечатали за 200 часов.

Фото: dezeen

Принтер компании может использовать в качестве «чернил» как бетон, так и биоразлагаемую смесь из глины, соломы, рисовой шелухи и гидравлической извести. Строительство происходит в два этапа: сначала печатают бетонный каркас стены, а затем принтер заполняет ее внутренний слой глиной. Главное преимущество технологии, которую использует WASP — отсутствие строительного мусора.

Убежище от стихий в Амстердаме — 8 кв. м

В 2015 году нидерландское бюро Dus Architects построило крошечный площадью 8 кв. м. Он находится в промышленном районе Амстердама, и его может арендовать любой желающий. Несмотря на небольшую площадь, в убежище есть веранда и диван, который превращается в двуспальную кровать. Ванная, тоже созданная на 3D-принтере, вынесена на улицу. Убежище построили из биопластика на основе льняного масла. Чтобы сделать устойчивый дом без тяжелых каркасов, инженеры сконструировали стены в виде пчелиных сот.

Фото: DUS Architects

«Городское убежище» — часть проекта по строительству временного функционального жилья. Власти Нидерландов надеются, что в будущем 3D-печать поможет обеспечить жильем жертв стихийных бедствий.

Сколько стоит строительство домов с применением 3д-принтера

Указать стоимость строительства здания с использованием 3д-принтера невозможно, поскольку он позволяет строить здания любой конфигурации, создавать архитектурные элементы почти любой сложности, возводить стены любой толщины.

Аналогичное строение из кирпича обойдется как минимум в два раза дороже. Продать напечатанный дом с полной отделкой можно за 16-25 тыс. долларов.

Столь низкую стоимость строительства обеспечивают невысокие цены на материалы и предельно точное их дозирование, а также высокое качество строительства: печать не дает каких-либо отклонений по углам, и впоследствии не приходится ничего «дорабатывать» – все стены, проемы для дверей и окон практически идеально ровные, щелей также нет – стена получается монолитной.

Первый двухэтажный напечатанный дом в Германии — 80 кв. м

Двухэтажная вилла, которую напечатали в земле Северный Рейн-Вестфалия — пример использования 3D-печати в строительстве элитного жилья с нестандартным дизайном. Жилая площадь здания составила 80 кв. м. 3D-вилла — совместный проект бюро MENSE-KORTE ingenieure+architekten и застройщика PERI GmbH.

Фото: Mense-Korte

При возведении виллы использовали уникальный 3D-принтер BOD2, который умеет печатать трубы. Эта особенность «развязывает руки» дизайнерам: сложные инженерные решения на BOD2 можно выполнить быстрее и дешевле, чем при стандартном строительстве. ArchDaily пишет, что инновационный принтер, который использовали при строительстве немецкой виллы, может печатать 1 кв. м стены всего за пять минут.

Инвестиции и окупаемость

Приобретение печатного устройства и материалов обойдется примерно в 35 тысяч долларов. Еще не менее пяти тыс. долл. потребуется на зарплату рабочим и работы по завершению строительства после возведения бетонных конструкций.

При строительстве коттеджей и дачных домов себестоимостью до 10 тысяч долларов (срок строительства от двух до трех месяцев) и их продаже за 17-18 тысяч долл. чистая прибыль составит порядка трёх-четырёх тысяч долларов в месяц, с одного построенного дома.

Срок окупаемости бизнеса – до полутора лет.

Как видите, печать домов может быть очень выгодным бизнесом, тем более, что сегодня конкуренция в этой сфере все еще достаточно невысока.