Obsah:
Když se řekne 3D tištěné domy, mnozí z nás si představí miniaturní modely budov, které se hojně používají v architektuře a urbanismu. Ačkoli tvůrci prvních 3D tiskáren (zde stojí za připomenutí slavný projekt RepRap) pravděpodobně neměli nápad položit základy automatizované výstavby, není divu, že se kreativní inženýři i v tomto odvětví rozhodli využít stejnou myšlenku. Je pozoruhodné, že jejich experiment byl úspěšný a na světě rostou jako houby po dešti další funkční stavby vyráběné obřími 3D tiskárnami s principem fungování téměř totožným s tím, který známe ze stolních tiskáren Creality, Prusa nebo Zortrax.
Dům ve 3D aneb několik slov o konkrétní úpravě metody FFF
Zřejmou modifikací klasické metody FFF/FDM, která je nezbytná pro použití této technologie ve stavebnictví, je změna materiálu a způsobu vytlačování. V případě aditivně tištěných domů již nemáme co do činění s cívkou filamentu a extrudérem typu Bowden nebo přímým extrudérem, ale se speciální pumpou, která je schopná čerpat odpovídajícím způsobem připravenou směs na bázi betonu. Je samozřejmé, že tato varianta populární tiskové techniky nevyžaduje zahřívání tiskové hlavy na vysoké teploty, protože extrudovaný materiál je již sám o sobě v polotekuté formě.. Samostatným problémem jsou mechanické konstrukce používané k pohybu “tiskové hlavy”.
Některé stavební 3D tiskárny jsou založeny na pohyblivé portálové konstrukci, v níž se obdélníkový rám (bez spodního příčníku) pohybuje podél jedné osy (např. X) na dvou paralelních jeřábech, umístěných na obou stranách půdorysu staveniště, s pojezdem ve druhé vodorovné ose. (Y) a vertikálně (Z) již probíhá na vodítkách upevněných v horních částech stroje. V případě (zhruba) soustředných konstrukcí je však ideální otočné teleskopické rameno s lineárním výložníkem, na jehož konci je umístěna tisková hlava – takové řešení se již objevilo v nabídce jedné společnosti vyrábějící tiskárny pro stavebnictví.
A co s estetikou?
Zajímavá je otázka estetiky stěn a menších prvků 3D tištěných domů. Při pohledu na existující realizace lze snadno zjistit, že v naprosté většině případů se architekti nesnaží zakrýt vrstevnatou strukturu stěn s viditelnými výčnělky vytvořenými jednotlivými průchody tiskové hlavy.
Namísto maskování nerovností designéři hrdě využívají tohoto poněkud neobvyklého vzhledu povrchu v konstrukci a dodávají svým stavbám jedinečný charakter.. Viditelné vrstvy navíc dobře korespondují s estetikou modernistických návrhů, a to jak v exteriéru, tak v interiéru budov. Samozřejmě nic nebrání tomu, aby se stěny natřely barvou vhodné barvy – častou volbou je bílá barva, která poněkud zmírňuje surový charakter čistého betonu a dodává interiéru příjemnou světlost a prostornost.
Zvláštní podmínky pro výstavbu domů pomocí technologie 3D tisku
Mimořádně důležitým aspektem 3D tištěných budov je silná flexibilita při formování průběhu stěn – proto se mnohé stavby vyznačují křivkami převzatými přímo z modernistické éry a plynulými přechody mezi jednotlivými stěnami, které – v kombinaci s charakteristickou dynamikou horizontálních vrstev betonu – umožňují experimentálním nebo (stále více) funkčním budovám odlišit se od svých konvenčních ekvivalentů.
Za zmínku také stojí, že 3D “vytištěný” dům ve skutečnosti téměř vždy je kombinací tisku a klasických stavebních technika to je dáno vlastnostmi přírůstkového výrobního procesu. Stejně jako u stolních a podlahových (průmyslových) 3D tiskáren jsou i zde problémem vodorovné plochy – stropy. Proto většina tištěných domů má jednopodlažní konstrukci. (jednopodlažní), výjimečně dvoupodlažní (jedno podlaží plus přízemí), přičemž střecha je často vytvořena překrytím klasického krovu s typickou střešní krytinou na věnci budovy.
Možnost tisku složitých stěn představuje průlom ve stavebnictví, protože výrazně snižuje čas, výrobní náklady i počet pracovníků potřebných k dohledu nad procesem tisku a nakládání stavebního materiálu. To umožňuje realizovat rozsáhlé projekty v krátkém čase, o čemž jsme již měli možnost psát na našem blogu. Pokud vás toto téma zaujalo, doporučujeme vám si článek přečíst.
