Разработка по строительству домов на 3D принтере

Топ-6 строительных принтеров для 3D-печати домов

WinSun, Китай

Первое место в списке по праву занимает шанхайская компания Shanghai WinSun Decoration Design Engineering Co. Китайский строительный 3D-принтер WinSun – это солидное сооружение – 150 метров длиной, 10 метров шириной и более 6 метров высотой. WinSun способен всего за несколько часов напечатать здание высотой до 6 метров. Для печати зданий принтер WinSun использует смесь из строительных отходов, включающих стекло, сталь и цемент.

Первые десять домов компания «напечатала» в 2014 году. Каждый из них стоил немногим более £3000 (270 тыс. рублей). Постепенно технология была усовершенствована, и компания изготовила для выставки в промышленном парке в китайской провинции Цзянсу несколько разнотипных зданий, самое высокое из которых насчитывало пять этажей. Цена этих домов, начиналась от £100.000 (от 7 млн руб). Во время и после выставки компания получила несколько сотен заказов, в том числе от правительства Египта.

Возведение зданий с помощью WinSun обходится примерно на 50% дешевле, чем при использовании классических методов строительства, экономия материала достигает 60%, экономия трудозатрат – 80%!

5-этажный дом, напечатанный принтером WinSun в Шанхае.

Заказы на аренду принтеров WinSun сейчас поступают из самых разных стран – только Саудовская Аравия возьмет в лизинг 100 принтеров с планами напечатать 1.5 млн домов. Есть договоренности и с Объединенными Арабскими Эмиратами. В 2016 году здесь было сооружено строение из элементов, напечатанных в Китае на принтере WinSun

Площадь строения – 240 кв.м.

Apis Cor, США

В декабре 2016 года в Ступино Московской области был осуществлен совместный проект американского стартапа Apis Cor и шести российских компаний. С помощью разработанного компанией Apis Cor 3D-принтера был напечатан жилой дом. Российские компании взяли на себя его отделку и обустройство. Печать самонесущих стен, перегородок и ограждающих конструкций здания заняла 24 часа. После завершения печати принтер извлекли краном-манипулятором. Площадь здания составила 38 кв. м, оно напечатано с помощью аддитивной технологии, слой за слоем. Стоит упомянуть, что впервые в российской строительной практике дом печатался как единое целое, а не собирался из отпечатанных панелей.

Чтобы продемонстрировать гибкие возможности оборудования, была выбрана сравнительно сложная форма дома, а строительство велось в самое холодное время года. Оборудование для печати выдерживает морозы до -35 градусов, но применение бетонной смеси для печати возможно только при температурах не ниже +5 градусов Цельсия, поэтому строительство велось под тентом, где поддерживался необходимый температурный режим.

Принтер по-конструкции миниатюрный башенный кран, он способен печатать находясь как снаружи, так и внутри здания.

Небольшие габариты принтера позволяют не создают проблем с транспортировкой, он не требует длительной подготовки к работе. Одна из функциональностей – встроенная система автоматического выравнивания по горизонту и система стабилизации.

Стоимость строительства отпечатанного дома «под ключ» составила 593 568 рублей, или примерно 16 тысяч рублей за квадратный метр. Если бы форма здания была прямоугольной, стоимость за метр снизилась бы до 13 тысяч рублей.

Инженером-разработчиком оборудования, CEO и основателем компании Apis Cor является уроженец России, Никита Дмитриевич Чен-Юн-Тай.

Преимущества 3Dпринтера Apis Cor:

  • Автоматическая система смешивания и подачи смеси.
  • На установку принтера и его настройку перед работой требуется 30 мин. Предварительная подготовка площадки не нужна. Производство безотходное, на стройплощадке не остается никакого мусора.
  • Свободный выбор толщины и конфигурации стен.
  • Дом лучше держит тепло из-за воздушной прослойки в многокамерных стенах.
  • За счет специальных добавок в бетонную смесь на дом не влияют погодные условия.
  • Стоимость дома меньше, чем его аналога, создаваемого из бетона по традиционным технологиям.
  • Стены можно дополнительно утеплять любыми подходящими для этого материалами.

Технические характеристики:

  • Собственное программное обеспечение
  • Для контроля работы и подачи материала требуется 2 человека
  • Зона печати – 132 кв. м
  • Материал для печати – фибробетон, или геополимер
  • Габариты принтера – 4 × 1,6 × 1,5 м.
  • Вес – 2 т
  • Потребление энергии – 8 кВт*ч
  • Максимальная высота подъема с одной точки – 3100 мм
  • Производительность – 100 кв.м полезной площади в сутки
  • Рабочая скорость движения – 1–10 м/мин
  • Скорость холостого хода X/ Y – 20.000 мм/мин
  • Точность позиционирования – ±0,5 мм
  • Точность повторного позиционирования – 0,1–0,2 мм
  • Привод по осям X / Y / Z – Сервопривод
  • Линейные направляющие по осям X / Y – Прецизионные профильные
  • Точность по оси Z – 0,1-0,2 мм
  • Автоматическая стабилизация по горизонту – высокоточный инклинометр 0.0001 градус
  • Реверсные выключатели – бесконтактные на всех осях
  • Отслеживание местоположения печатающей головки в пространстве – гироскоп и лазерный дальномер
  • Стабилизация в пространстве – ПИД регулятор

ProTo R 3Dp и RC 3Dp, CyBe Additive Industries, Нидерланды

В Нидерландах разработан 3D-принтер-манипулятор для строительства ProTo R 3Dp.

Он умеет строить различные конструкции произвольной формы из специального бетона. Разработчики – компания CyBe Additive Industries.


Прототип устройства имеет радиус действия 3,15 м и способен выдавливать цемент со скоростью 200 мм/сек. Диаметр печатающей головки – 30 мм, толщина каждого слоя цемента составляет 30 мм. К устройству можно присоединить несколько экструзионных головок, и тогда скорость печати может быть увеличена до 4000 мм/сек. В настоящее время ведётся разработка подающего механизма, способного уменьшить толщину слоя до 5 мм.

Разработчики утверждают, что с помощью R 3Dp трудозатраты и отходы на строительство могут быть уменьшены. Кроме того, затраченное на возведение постройки время будет снижено до 80% благодаря объединению проектирования, разработки и производства в единую систему.

Интерес представляет не столько сам строительный 3D-принтер, сколько используемый им для печати материал— бетонный раствор CyBe MORTAR, также разработанный CyBe Additive Industries в сотрудничестве со своим партнером. Состав бетонного раствора держится в секрете, но представители компании утверждают, что он отвердевает в течение нескольких минут. Данная особенность позволяет существенно ускорить процесс возведения стен. По словам разработчиков, при использовании данного бетона в атмосферу выбрасывается на 32% меньше углекислого газа, по сравнению с обычным бетоном, что делает материал более экологически чистым. Кроме того, бетон CyBe полностью подлежит вторичной переработке.

С помощью R 3Dp возможно создание опалубки, стен, полов и многого другого.

Сейчас компания занимается разработкой мобильного варианта 3D-принтера – RC 3Dp на гусеничном ходу. Разработчики предполагают, что с помощью данной модификации станет возможна, помимо прочего, печать высоких стен (до 4,5 м) и напорных канализационных труб.

Технические характеристики:

  • Программное обеспечение CyBe ARTISAN, CyBe CHYSEL
  • Материал CyBe MORTAR
  • Диапазон – 2750 мм
  • Скорость печати – 200 мм/с
  • Расход бетона приблизительно – 1,5 кг/м / 40мм.
  • Количество осей – 6
  • Сеть – локальная сеть
  • Сертификаты – наличие сертификата CE
  • Сервис – полный сервис и образовательная поддержка. Удаленная помощь
  • Для контроля работы и подачи материала требуется 2 человека

Что включено в комплект:

  • Аппаратный манипулятор
  • Система смесительных насосов
  • Блок управления с интерфейсом

В Нидерландах с использованием решения CyBe Construction планируют соорудить небольшой конференц-центр сложной формы площадью 90 кв. м. Печать должна завершиться в июле 2017 года.

Batiprint3D, Франция

Университет Нанта (University of Nantes) совместно с Nantes Digital Sciences Laboratory (LS2N) разрабатывает проект печати домов на 3D принтере, известный как Yhnova.

Для проекта будет использоваться разработанный университетом метод Batiprint3D – 3D печать «изнутри». Два слоя полиуретана распыляются послойно в качестве ограждающих конструкции, а затем между ними заливается бетон.

Получившаяся конструкция представляет собой инверсный вариант традиционной стены.

Проект Yhnova представляет собой строительство 5-комнатного социального жилья с дугообразными стенами и скругленными углами, спроектированного архитектурной фирмой TICA. По словам разработчиков, Batiprint3D сократит время строительства, улучшит теплоизоляцию и снизит эксплуатационные расходы на строительство. Здание полностью сертифицировано.

Роботизированная рука Batiprint3D может печатать структуры высотой до 7 метров, а площадь планируемого дома – 95 кв. м.

Строительство дома в Нанте начнется в сентябре 2017 года. В случае успеха появится новый способ создания доступного социального жилья, которое можно быстро возвести на месте.

Проект является частью программы исследований и разработок под руководством Bouygues Construction. Компания Bouygues Construction поддерживает этот проект, предоставляя экспертные знания и логистику.

DCP, MIT, США

Разработкой поделилась и команда исследователей из Массачусетского технологического института (MIT). Чтобы доказать, что их прототип мобильного 3D-принтера Digital Construction Platform (DCP) эффективно работает, команда построила с его помощью круглую стену высотой 3,6 метра и диаметром 15 метров.

Стена возведена из быстро затвердевающей монтажной пены за 13 часов.

DCP представляет собой большой гидравлический кран с на гусеничном ходу. Кран обладает четырьмя степенями свободы. На его конце находится однопальцевый манипулятор с шестью степенями свободы, который при необходимости может быть заменен на ряд различных инструментов, включая пенопластовые и термопластичные экструдеры, сварочный аппарат, водяной шланг или ковш. По словам разработчиков DCP может работать с бетоном, льдом, грунтом и пенополиуретаном.

Вместо того, чтобы полагаться на ископаемые виды топлива, 36750-ти килограммовая система работает на солнечных панелях и аккумуляторных батареях.

По мнению разработчиков, такое устройство делает DCP идеально подходящим для любых строительных проектов. Устройство работает в комбинации с некоторыми другими программами 3D-печати MIT, например, с программным обеспечением Foundry и с сохраняющими свою форму материалами. Разработчики утверждают, что для печати можно будет использовать также разнообразные биоматериалы — например, сено. Однако, DCP еще не готов работать на реальных строительных площадках. Команда хочет прежде оборудовать свою систему датчиками приближения, которые повысят безопасность пользования системой, предотвратив возможность столкновений гигантского движущегося манипулятора с людьми или какими-либо предметами на стройплощадке.

BetAbram P1, P2 и P3, Словения

Словенская компания BetAbram занимается разработкой 3D-принтеров для строительства с 2012 года. На данный момент модельный ряд продукции ограничен тремя моделями – P1, P2 и P3.

Представители компании утверждают, что принтер BetAbram P1 способен напечатать бетонное здание без опалубки площадью 144 кв. м.


  • Габариты – 6 x 3 x 2,5 м
  • Вес – 250 кг
  • Потребляемая мощность – 3 кВт
  • Габариты – 12 x 6 x 2,5 м
  • Вес – 400 кг
  • Потребляемая мощность – 4 кВт
  • Габариты – 18 х 9 х 2,5 м
  • Вес – 520 кг
  • Потребляемая мощность – 4 кВт

Стоимость модели Р3 составит около €12000, в то время как модель Р1 будет продаваться по цене от €20000. Процесс производства одного принтера требует около двух месяцев.

Темой 3D-принтеров для строительства занимается намного больше компаний, нежели перечисленные выше. Например, с 2012 года печатью замков на 3D принтере Stroybot2 занимается и Андрей Руденко . Его 3D-принтер способен наносить слои цемента высотой 10 мм и толщиной 30 мм. По сравнению с другими «цементными» 3D-принтерами высок уровень аккуратности и точности печати. Материалом для принтера служит цементный раствор, то есть смесь цемента с песком и некоторые присадки и другие добавки в определенных пропорциях.

Пример работы 3D-принтера Stroybot2 г-на Руденко

Читайте также:  В Петропавловске должников отключают от электроэнергии по ночам

В ролике ниже Stroybot2 печатает макет дома на Филиппинах.

В планах Андрея Руденко – 3D-печать замка Дракулы (на самом деле князь Дракула не жил в румынском замке Бран, но это уже другая история). Если получится собрать деньги на проект, то полномасштабная реплика замка появится в США, в штате Вашингтон. Принтер г-на Руденко обеспечивает возможность добавления слоев шириной от 30 мм и высотой от 10 мм, что дает высокую точность конструкции.

Екатеринбургский цементный завод в 2016 году приступил к печати двухэтажной реплики башни Винтерфелла из известного сериала “Игра престолов”. Головка 3D-принтера закреплена на роботизированном манипуляторе. Принтер может печатать сооружения размерами 8 х 8 х 4 м. Не знаю, что сталось с этим проектом.

Также модульные, экологичные, напечатанные на 3D-принтере жилые дома предлагает украинская компания PassivDom. По словам представителей компании, выполненные «под ключ» дома можно распечатать за 8 часов, а их стоимость равняется $32000.

Печать домов на 3D-принтерах может кардинально изменить строительную отрасль – снизить цены и ускорить сооружение жилья при обеспечении хорошей сейсмоустойчивости. Особенно это касается малоэтажного и индивидуального строительства. Будем надеяться, что эта технология придет и в нашу страну, поможет строить доступное по стоимости жилье.

3D принтер для строительства домов как бизнес

Мало кто знает, что 3D принтер для строительства домов как бизнес может стать очень выгодным приобретением. Активно набирающая популярность 3d печать домов приносит отличную прибыль: использование такого оборудования в строительстве позволяет сократить срок возведения конструкции до нескольких дней и удешевить весь процесс в несколько раз.

В этой статье мы расскажем о том, как приобрести 3Д принтер для печати домов и как организовать строительный бизнес на базе такого оборудования.

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.

Как и в случае с обычными 3д-принтерами, в основе принципа работы строительного принтера лежит экструзия. Сначала необходимо подготовить строительный раствор, в состав которого входят цемент, стекловолокно, иногда керамзит и иные материалы. Затем принтер выдавливает этот раствор через специальные сопла, нанося его слой за слоем на основание, что позволяет возвести стены небольшого здания всего за пару-тройку часов.

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.

Как быстро можно строить с 3d-принтером

Средняя скорость печати современного строительного принтера составляет от семи до десяти кв. метров в минуту, а в Китае уже сейчас активно используются устройства, способные за минуту напечатать более 50 «квадратов».

Всего за пару часов такие установки могут напечатать целый дом площадью в 200 квадратных метров. С учетом отделки и прокладки всех необходимых коммуникаций строительство занимает от одного месяца до полугода.

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.

Для примера: себестоимость строительства небольшого, около 100 квадратных метров, типового дачного домика составляет всего 2,5-3,5 тысячи долларов. Себестоимость такого дома с дверями, окнами, кровлей, коммуникациями, с внешней и внутренней отделкой – порядка 8-10 тыс. долларов.

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.

Стоимость 3d-принтера для строительства

Пока что индустрия строительства домов с применением 3д-печати находится на начальном этапе своего развития, и оборудование производят немногие компании.

Дешевле всего купить принтер производства Китая. Немногим дороже обойдутся продукты российской компании ЗАО «Спецавиа», которая базируется в Ярославле. По соотношению цены и качества они являются лучшими из представленных на рынке.

Модели строительных 3d-принтеров

Рассмотрим несколько моделей 3d-принтеров, предлагаемых компанией «Спецавиа»:

  • S-4063: это небольшое устройство используется для печати малых архитектурных форм, отдельных элементов для домов, бетонных конструкций площадью до 18-ти квадратных метров. Стоимость устройства: 8,5 тыс. долларов.
  • S-6045: устройство может использоваться для печати сложных конструкций размером до 12,6 квадратных метров. Стоимость устройства: 21 тыс. долларов.
  • S-1160: этот принтер позволяет печатать крупные конструкции и здания площадью до 280-ти квадратных метров. Стоимость устройства: 29 тысяч долларов.

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.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:

Строим дом с помощью 3D-принтера: обзор компаний и перспективы

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Сегодня мы отдадим дань наиболее известным именам в области аддитивных строительных технологий и попытаемся разобраться что же такое строительная 3D-печать, как она применяется, и чего стоит ожидать в будущем.

Одним из основателей современных технологий строительной 3D-печати считается профессор Берох Хошневис. Уроженец Ирана, Берох переехал в США и в настоящее время входит в деканат Университета Южной Калифорнии (USC), а также тесно сотрудничает с NASA. Профессору Кошневису принадлежит авторство технологии Contour Crafting, так или иначе послужившей основой для альтернативных разработок: строительная смесь наносится с помощью экструдера, установленного на подвижной портальной конструкции.

«StroyBot » Андрея Руденко

Андрей Руденко по праву занимает место одного из первопроходцев строительной 3D-печати. Талантливый инженер, переехавший в Миннесоту, впервые привлек внимание проектом миниатюрного сказочного замка, изготовленного с помощью 3D-принтера собственной конструкции под названием «СтройБот».

Есть у Спецавиа и интересный, многообещающий конкурент в лице иркутской компании Apis Cor. Если 3D-принтеры Спецавиа, как и большинства конкурентов, используют портальную схему, то разработка Apis Cor основана на использовании телескопического манипулятора на поворотной платформе. Другими словами, принтер возводит стены вокруг себя, а по завершении строительства переносится на другое место с помощью крана. В дизайне изначально предусмотрена высокая мобильность: компактная установка весом в шесть тонн легко умещается в грузовик.

Перспективы строительной 3D-печати

Так каким потенциалом обладают строительные аддитивные технологии? Необходимо понимать, что это не панацея, не замена традиционным строительным технологиям, а полезное дополнение. Практическая польза от строительной 3D-печати пока что сводится к изготовлению различных декоративных элементов и несъемной опалубки сложных форм: если архитектурные проекты WinSun не отличаются особой оригинальностью, то демонстрационная постройка Apis Cor в Ступино, спиральные колонны Руденко и 3D-печатные церковные купола Спецавиа наглядно демонстрируют свободу дизайна.

Руководитель проекта 3Dtoday Сергей Пушкин и генеральный директор девелоперской компании Capital Group Михаил Хвесько обсудили настоящее и будущее строительных технологий 3D-печати в программе «Новая Экономика» с Кириллом Токаревым на телеканале РБК.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Недорогой 3D принтер для строительства малых домов и построек

Строительные 3D принтеры – устройства, использующие технологию экструдирования (выдавливания строительной смеси), предназначенные для печати как малых, так и крупных архитектурных форм (в зависимости от модели и характеристик). Небольшой бюджетный 3D принтер позволяет возводить с уникальным дизайном приусадебные постройки, элементы зданий, заборы садовую мебель из бетона с высокой точностью и низкой себестоимостью.

Спрос на технологию 3D печати домов стремительно возрастает, поскольку ее использование позволяет значительно сократить сроки строительных работ и снизить себестоимость возводимых конструкций в несколько раз. По мнению многих специалистов, будущее за использованием строительных 3D принтеров, поэтому это оборудование может стать хорошей основой успешного бизнеса уже сегодня.

Использование строительного 3D-принтера S-6044 для собственного бизнеса

Для печати дома целиком требуются дорогостоящие широкоформатные 3D принтеры, для контроля над работой которых требуются специальные навыки. Модель S-6044 – отличная альтернатива, позволяющая создавать отдельные части конструкций объемом до 12 куб. м., например, декоративных элементов, которые сложно создать вручную.

Принтер S-6044 целесообразно использовать для производства декоративной уличной мебели. Например, себестоимость изготовления лавочек с уникальным архитектурным дизайном составит около 1,5 тыс. рублей, при этом их розничная стоимость превышает 5 тыс. рублей. Производительность S-6044 позволяет изготавливать около 15 единиц уличной мебели в сутки (в зависимости от сложности конфигурации):

Для начала бизнеса потребуется:

  1. Покупка строительного 3D принтера. Стоимость модели S-6044 на данный момент составляет 960 тыс. рублей. Устройство может быть приобретено в лизинг.
  2. Помещение для установки и эксплуатации 3D принтера с наличием водопровода.
  3. Мешалка для приготовления строительной смеси.
  4. Расходные материалы (цемент, песок, вода, специальные добавки).
  5. Персонал (2 человека) для управления и обслуживания принтера.
  6. Работники, имеющие опыт в сфере архитектурного дизайна, умеющие работать с программами для 3D моделирования.
  7. Транспорт для доставки напечатанных элементов.
Читайте также:  Как жаловаться на жилищно-коммунальное обслуживание через Интернет

Модель недорогого строительного 3D-принтера АМТ S-6044

Для примера рассмотрим модель строительного принтера S-6044. Он предназначен для создания широкой номенклатуры малых архитектурных форм. Его используют для быстрого взведения небольших (до 13м 2 ) приусадебных построек, элементов зданий и создания изделий для благоустройства территорий, уличной мебели, железобетонных конструкций, заборов. Также модель применяется при строительстве больших объектов, производя составные части, которые впоследствии собираются как конструктор на строительной площадке.

Программное обеспечение для ЧПУ – ArtSoft Mach3:

«АМТ» S-6044 востребован на рынке, часто приобретается предпринимателями для создания или расширения строительного бизнеса.

  1. Высокие эксплуатационный ресурс и отказоустойчивость. Это профессиональное цеховое оборудование с гарантийным сроком использования 12 месяцев.
  2. Вариативность конструктивного исполнения: специальные креплений для установки на стены, устройства для приготовления рабочей смеси, питание от сетей 220 и 380 В.
  3. Простота управления, наличие компьютера и специализированного ПО в комплекте.
  4. Страна производитель – Россия. У начинающего предпринимателя не возникнет проблем с переводом руководства по эксплуатации, как в случае приобретения китайского оборудования.
  5. Использование распространенных строительных смесей на основе цементов М400 и М500. Поддержка смесей с фиброволокнами и минеральными добавками.
НаименованиеОписание и показатели
Назначение:Печать элементов зданий, малых форм до 12,6 м 2 .
Тип привода:Шаговые электродвигатели с цилиндрическими редукторами
Рабочая скорость:9 м./мин.
Скорость позиционирования:12 м./мин.
Точность позиционирования:2 мм
Размер печатаемого слоя (в.ш.):10 х 30 мм
Рабочая зона:3,5Х3,6Х2,5 м.
Производительность в час:0,6 куб.м.
Потребляемая мощность:1,6 кВт
Масса:870 кг

Несмотря на скромные показатели дистанций для рабочих зон при необходимости принтер можно модернизировать как показано на этом видео:

Используемые материалы для бетона в строительном 3D принтере

Основными материалами для строительства домов с использованием 3D принтеров являются бетон и пескобетон. Для облицовки могут применяться водостойкие виды гипса. Некоторые модели создают конструкции из смесей, в составе которых содержатся пластификаторы, фиброволокно, геополимеры.

Для получения более прочных конструкций выполняют армирование. Рабочие вручную устанавливают арматуру как горизонтально, так и вертикально. В последствии выполняется заливка пустот бетонной смесью.

В отличие от ручного строительства, экономия материалов может составлять до 50%.

Базовый принцип работы и особенности строительных 3D принтеров

Подобно другим 3D принтерам, строительные модели используют метод послойной печати. Они подают строительный материал из специальных сопел, постепенно реализуя конструкцию, которая была задана программой. Большинство современных устройств используют 3D модели, созданные в практически любой CAD-программе.

Печатаемая конструкция максимально соответствует 3D модели, на основе которой выполняется строительство. Любые недочеты и погрешности легко исправляются в процессе дальнейшей обработки. Строительные принтеры способны печатать пол, стены, перекрытия, элементы декора. Исключениями являются кровля, внутренняя и внешняя отделка, инженерные сети, которые выполняют вручную специалисты.

Технология 3D печати домов показала наибольшую эффективность при возведении строений сложной архитектурной формы. 3D принтеры позволяют воплотить в жизнь даже самые необычные и сложные дизайнерские идеи.

Перспективы развития бизнеса по 3D-печати бетонных тонкостенных изделий

Базовые расчеты и сведения, полученные от предпринимателей, которые уже используют технологию в собственном бизнесе, позволяют оценить прибыльность использования строительного 3D принтера как бизнес идеи:

  1. Стоимость большого 3D принтера для строительства жилых одноэтажных домов – начинается от 20 000$ (в зависимости от модели).
  2. Скорость строительства с учетом отделки, прокладки инженерных сетей составляет 1- 3 месяца.
  3. Себестоимость строительства дома площадью 100 кв. м. в среднем составляет 3 000 долларов. Себестоимость готового дома (внешняя и внутренняя отделка, инженерные сети, меблировка) – от 8 000$ до 10 000$.
  4. Чистая прибыль за месяц – от 4 000$.
  5. Срок окупаемости бизнеса – 12-18 месяцев.

Строительство с использованием 3D принтеров – сфера, находящаяся в начальной стадии развития. Сложно предсказать, насколько прибыльным может оказаться такой вид бизнеса. Успех во многом будет зависеть от дизайнерских способностей, величины населенного пункта, востребованности продукции в выбранной нише и т. д. Очевидно, что строительные 3D принтеры будут совершенствоваться и повсеместно внедряться, поскольку они позволяют автоматизировать и ускорить процесс строительства, а также значительно снизить себестоимость построек. Однако пока неизвестно, смогут ли когда-либо эти устройства полностью заменить ручной труд, но первый шаг тенденции уже пройден.

3D печать домов: особенности строительства

В современном строительстве инновационным лидером отрасли становится печать домов. Ещё несколько десятилетий назад возможность «напечатать» здание казалась фантастической. Сейчас это реальность. Напечатанные дома уже есть и в России. Что представляет собой технология строительной 3d-печати, сколько стоит оборудование для неё и правда ли, что за этой отраслью будущее?

Технология строительства дома с помощью Зд-принтера

Использовать 3д-принтер для строительства домов пытались одновременно учёные из Великобритании, США и Китая. Основной проблемой, которая мешала печатать жилые конструкции, было отсутствие подходящего материала. Для 3d-печати вещей обычно используется пластик. Однако для строительства зданий он не подходит — это не морозостойкий и не звукопоглощающий материал.

Несколько лет назад учёные из этих стран разработали особый цементный состав. Он позволяет получать изделия любых форм: прямые, изогнутые, рельефные, выпуклые, кубические. Такой цемент сделал возможной печать деталей для настоящих домов. Сейчас в качестве материала для печати используются смеси цемента с измельчённым строительным мусором, стекловолокном, целлюлозой и полимерной фиброй.

Строительная 3d-печать состоит из следующих этапов:

  1. Разработка 3d-модели будущего здания в компьютерной программе.
  2. Разделение модели на слои в поперечном сечении.
  3. Печать моделей на специальном принтере. Аппарат послойно наносит цементный состав, формируя объёмную деталь.
  4. Застывание напечатанных деталей.

После застывания модули готовы к использованию. Здания из напечатанных частей собирают на месте строительства про принципу конструктора. Современные принтеры позволяют изготавливать любые части домов (коробки, несущие конструкции, арки, цилиндры) с заранее предусмотренными технологическими отверстиями. Это значительно упрощает сборку конструкций.

Впрочем, на этом развитие технологий не останавливается. В ближайшее время в продаже появятся принтеры, позволяющие печатать не отдельные детали, а здания целиком, включая проводку и даже сантехнику. 3D-печать в сфере строительства находится на самом начальном этапе развития и ближайшее время удивит мир новыми возможностями.

Преимущества и недостатки такого строительства

Отрасль печати жилых домов очень новая и инновационная. Любой производитель является исследователем и первооткрывателем. По этой причине может быть непонятно, какие плюсы и минусы есть у отрасли. Среди преимуществ 3d-печати домов можно назвать:

  1. Высокую скорость строительства.
  2. Напечатанные детали прочные, морозоустойчивые, хорошо переносят воздействие влаги. Фактические они не уступают деталям из стандартных строительных материалов.
  3. Принтер работает в течение 24 часов, при этом не требует контроля во время печати (только на стадии запуска).
  4. Современные принтеры производят не только коробки зданий и несущие конструкции, но даже перегородки, лестницы, скамейки, беседки, башни.
  5. При разработке 3d-модели на компьютере детали строения многократно оптимизируются.
  6. Сборка дома из готовых модулей значительно проще традиционного строительства.
  7. Существенная экономия средств и трудозатрат. Средняя стоимость напечатанного дома находится на уровне 20 000 долларов (1 300 000 рублей), что примерно в 2 раза меньше кирпичного аналога.

Недостатки:

  1. Высокая стоимость оборудования. Эта слабая сторона компенсируется быстрой работой оборудования и быстрой окупаемостью.
  2. Невозможность напечатать кровлю. Крыши у напечатанных домов в настоящее время выполняются из традиционных кровельных материалов.
  3. Недостаточная распространённость на российском рынке. Компании, работающие в сфере 3d-печати зданий, являются первопроходцами. Свою работу они строят методом проб и ошибок. Хотя в целом положительный опыт доминирует над отрицательным.

Таким образом, преимуществ у нового способа строительства значительно больше, чем недостатков. А с учётом активного развития этой отрасли, можно с уверенностью сказать, что большинство минусов уже в ближайшее время будут ликвидированы.

Лучшие 3д принтеры

Безусловным лидером рынка производителей оборудования для строительной 3d-печати является Китай. Самая известная компания — шанхайская Shanghai WinSun. Они производят знаменитый принтер WinSun. Его габариты весьма внушительны: длина 150 метров, высота — 6 метров, а ширина — 10. Его мощность позволяет за 4-5 часов изготовить шестиэтажный дом. Материал для печати — смесь цемента, стали и стекла.

Российская компания «Спецавиа» использует аппараты собственной разработки. Самый известный из них — 3d-принтер S-1160. Преимуществом модели является возможность использовать разные строительные смеси: как специальные, так и самые дешёвые. Аппарат используют для печати модулей для будущего здания и малых архитектурных форм (лавочек, скамеек, беседок). Максимальная площадь здания, построенного из модулей, изготовленных на S-1160, составляет 280 квадратных метров.

Среди европейских принтеров можно назвать нидерландский аппарат 3D ProTo R 3Dp от производителя CyBe Additive Industries. Использует специальную бетонную смесь, состав которой производители держат в секрете. Печатает детали толщиной до 3 сантиметров. Также стоит отметить европейские модели Batiprint3D (Франция), BetAbram P1- P3 (Словения).Производители из США уже запатентовали 3d-принтер, способный печатать не сборные модули, а полноценные здания. При этом он не выбрасывают никаких отходов и использует солнечную энергию.

Отрасль находится на начальном этапе развития и можно с уверенностью заключить, что в ближайшее время появятся новые более мощные и производительные модели.

Стоимость 3д принтера для печати домов

В настоящее время 3d-принтер, способный печатать детали для жилых домов, остаётся эксклюзивным и дорогим аппаратом. Его средняя стоимость начинается от 1 миллиона рублей. Но эта самая минимальная цена. Например, за проверенные и хорошо себя зарекомендовавшие себя отечественные аппараты «Спецавиа» придётся заплатить не менее 2 миллионов рублей.

Высокая стоимость обоснована сложностью технологического оборудования и его инновационным характером. Также стоит заметить, что на любую другую строительную технику придётся потратить не меньше, а окупаться она будет значительно дольше. Вернуть все вложения в 3d-строительство получится уже после сдачи 1-2 домов. Этот срок будет равен 3-4 месяцам.

Заключение

Печать домов на 3d-принтере — новое направление строительства, актуальное по всему миру. Средняя цена аппарата — 1,5-2 миллиона рублей. У такого строительства преимущества доминируют над недостатками: высокая скорость, сниженные затраты труда, меньшая стоимость. Разработки в этой области ведут учёные по всему миру, а значит в ближайшие годы можно ожидать новых открытий.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

10 зданий, напечатанных на 3D-принтере

Строительная 3D-печать переживает подъем: проводятся смелые эксперименты, появляется все более прогрессивное мобильное и стационарное 3D-оборудование. Постепенно увеличивается спрос на строительный 3D-бетон — (с текущих 24,5 до 56,4 млн долларов к 2021 году по данным прогноза MarketsandMarkets). Отдельные города об амбициозном переходе объявляют к новым принципам застройки.

Читайте также:  Большинство домов Ульяновска вновь подключено к горячей воде

Одна из причин роста популярности строительной 3D-печати — экономия временных и финансовых затрат. Имея под рукой аппарат для 3D-печати, можно существенно сократить скорость возведения здания, расход строительного материала и затраты на логистику, а также обойтись без большого числа рабочих рук — достаточно иметь операторов, отвечающих за эксплуатацию 3D-принтера.

Вторая причина — широкие возможности для дизайнерских решений. Здания, возведенные с помощью 3D-принтера, нередко настолько отличаются от традиционных квадратных коробок, что впору задуматься — кто заставил человека из всего многообразия архитектурных решений выбрать именно царство четырех углов?

Рыцарский замок эпохи средневековья, офис будущего, дом в форме галактики и другие завершенные 3D-печатные здания — читайте и смотрите в нашем обзоре.

Офисное здание в Дубае

Пожалуй, самое известное строение, созданное с помощью 3D-печати, называется «Офис будущего» и располагается в Дубае. Оно было построено в 2016 году по специальной программе Правительства ОАЭ. По заявлениям руководства страны, это первое в мире здание, полностью созданное на 3D-принтере.

Процесс строительства офиса занял 17 дней и стоил $140 000. Части 3D-дома были напечатаны на заводах китайской компании WinSun и отправлены в Дубай, где произошла окончательная сборка. В офис провели все необходимые коммуникации, включая электроэнергию, водоснабжение и интернет.

По словам пресс-службы, сборкой и отделкой здания занимались 17 человек, включая электриков и других специалистов. Это позволило сократить расходы на оплату труда на 50%.

В настоящее время «Офис будущего» эксплуатируется фондом Future Foundation, но также используется для проведения выставок, мероприятий и конференций.

Проекты компании WinSun

В 2015 году в городе Сучжоу китайская компания WinSun презентовала сразу два здания, возведенных с помощью строительной 3D-печати. И пусть с классической отделкой они выглядят несколько традиционно, это не должно вводить в заблуждение: 3D-принтер работал практически непрерывно.

Первое здание — жилой шестиэтажный блок, по словам представителей компании, самый высокий 3D-печатный дом на 2015 год. WinSun потребовался один день, чтобы распечатать каждый уровень дома, а затем еще пять, чтобы поставить их друг на друга.

Разработчик использовал запатентованное сырье, состоящее из строительных отходов и отвердителя, чтобы построить стены. Материал обладает высоким качеством изоляции и прочности, что делает печатный дом устойчивым к землетрясениям. По данным WinSun, им удалось сократить 60% материальных затрат, 80% расходов на персонал и 70% времени по сравнению с традиционными методами строительства. Площадь многоквартирного дома – примерно 1100 квадратных метров.

Второй объект — особняк, каркас и интерьер которого были распечатаны на 3D-принтере. Модули гостиной, спальни, кухни и туалета изготовили на заводе WinSun, доставили на место и собрали менее чем за три часа.

Китайская вилла

Проект от другой компании из Поднебесной, Tengda, выглядит более претенциозно. Неудивительно, ведь эта компания — прямой конкурент WinSun. В отличие от соперников, инженеры Tengda печатали здание на месте, а не на собственном производстве, и сделали из этого события настоящее шоу — 45 дней возведения виллы транслировались в прямом эфире!

При строительстве использовался традиционный железобетон без добавок. По словам авторов проекта, при реализации специально была выбрана доступная смесь, чтобы уменьшить стоимость расходного материала и затраты на его доставку.

На стены виллы толщиной 25 см ушло около 20 тонн бетона марки С30. Строители провели сейсмические испытания — их результаты поражают. 3D-печатное здание в состоянии выдержать землетрясение магнитудой до восьми баллов по шкале Рихтера.

Первый 3D-печатный дом в США

Американец Алекс Ле Ру заинтересовался строительной 3D-печатью еще в Бэйлорском университете. В научной лаборатории вуза он и разработал первый прототип принтера, который, впрочем, получился не слишком удачным и нуждался в доработке. Лишь через несколько месяцев студент смог начать испытания своего устройства на практике.

Проект Ле Ру совпал по времени с 3D-печатным домом Tengda, о котором мы говорили чуть выше, — инженер объявил о завершении строительства спустя несколько дней после презентации китайской виллы. Исходя из архитектурных и культурных традиций, восточное и западное 3D-печатные здания существенно отличаются друг от друга.

По утверждению Алекса, его дом является первым жилым 3D-строением в США. Принтер, с которым работал Ле Ру, называется Vesta V2, его рабочий охват составляет всего 2,4×2,4×2,4 метра. Несмотря на громкое название, размеры строения получились невелики – 2,4×1,5х2,1 м, внутренняя площадь — 2,6 квадратных метров. Для печати использовалась стандартная смесь на основе портландцемента.

Ле Ру утверждает, что крошечный дом полностью пригоден для жизни, но все же в будущем инженер планирует печатать жилье большей площади — для этого Алекс занимается доработкой собственного 3D-принтера.

Одноэтажный дом в Ступино

Мы подробно рассказывали об этом проекте. Молодая и амбициозная компания из России Apis Cor представила демонстрационное здание, напечатанное с помощью мобильного 3D-принтера их собственной разработки. Этот дом стал первым 3D-печатным жилым строением в нашей стране.

Форма дома, напоминающая галактику, должна символизировать инновации и достижение невозможного. Но помимо чисто эстетических причин есть и более практичная: нетипичная геометрическая фигура позволила подчеркнуть широкие возможности строительной 3D-печати.

Работа над строением заняла два месяца, из них 3D-принтер эксплуатировался всего 20 часов, остальное время заняла внешняя и внутренняя отделка. Площадь дома — 36,8 квадратных метров, в нем есть две комнаты. В одной из них располагается гостиная с мебелью и огромный телевизор, в другой — небольшая, но уютная кухня. Также присутствует санузел.

Себестоимость проекта составила 590 тысяч рублей, включая бетонную смесь и отделку.

Городское жилище в Амстердаме

Небольшое здание Urban Cabin видом в столице Нидерландов стал экспериментом местной архитектурной студии DUS, которая искала способ построить небольшое жилье в городских условиях.

Альтернатива коммунальным квартирам по-амстердамски не очень отличается от них по размерам — на 25 кубометрах пространства вместились крыльцо и одна комната с креслом-трансформером, превращающимся в диван или две односпальных кровати. Дом имеет дверь и одно окно, а также «карманный парк» в виде газона перед входом, на котором располагается импровизированная ванна-фонтан.

«Городская кабина» изготовлена методом послойного наплавления нити (FDM) из прочного биопластика. По заверениям авторов проекта, его цель состоит в том, чтобы показать, как 3D-печать может предложить решения для временного жилья при ликвидации последствий стихийных бедствий.

3D-печатный замок

Элегантный замок из Миннесоты, появившийся в 2014 году, стал одним из символов строительной 3D-печати. Его создатель — американец российского прохождения Андрей Руденко — построил архитектурный шедевр на заднем дворе своего дома.

Первые эксперименты с 3D-печатью инженер начал с пластика, но затем решил переключиться на более фундаментальный материал. Работа над замком стала одновременно хорошей возможностью для тестирования строительного 3D-принтера собственной разработки. В процессе печати Андрей столкнулся со множеством проблем, таких как засорение экструдера, низкая скорость подачи материала и подбор оптимальной строительной смеси. В конце концов, инженер сумел подобрать настройки для идеального функционирования аппарата.

3D-принтер Руденко способен формировать слои бетона размером 10×30 миллиметров. Небольшие объемы смеси позволяют создавать сложные и извилистые по геометрии, но весьма гладкие (по сравнению с другими принтерами) конструкции. После завершения этого проекта разработчик объявил о начале строительства полноразмерного дома.

Сейсмостойкие строения

Вернемся в Китай. Местная компания ZhuoDa Group решила занять нишу на рынке сейсмостойких домов — как известно, некоторые районы Поднебесной подвержены этому катаклизму. Жилища ZhuoDa состоят из готовых модулей, которые изготавливаются с помощью 3D-принтеров на заводах компании, а после отправляются на место строительства. Сборка занимает три дня.

Как видно на фото, модули не являются полностью печатными. В отделке активно применяются другие материалы: дерево, мрамор и нефрит.

По данным компании, здание площадью 500 квадратных метров может быть полностью построено в течение 15 дней. Хотя китайские производители не раскрывают состав печатного бетона, вице-президент ZhuoDa Тан Байонг заявил, что строительная смесь производится из промышленных и сельскохозяйственных отходов, обладает огнеупорными и водонепроницаемыми свойствами.

Конструкция способна выдерживать землетрясения до 9 баллов по шкале Рихтера. Более того, представители ZhuoDa сделали смелое заявление, что их 3D-дома смогут простоять 150 лет в любых условиях на Земле. Компания уже подала 22 патента на свои разработки, в том числе на сверхсекретный строительный материал.

На фотографиях — 3D-печатные строения в городе Сиань.

Lewis Grand Hotel на Филиппинах

Однажды калифорнийский бизнесмен и инженер Льюис Якич решил расширить собственный отель, расположенный в городе Анхелес на Филиппинах. Обладая техническим складом ума и страстью к инновациям, он решил не обращаться к местным строителям, а заняться проектом самостоятельно. Для этого он пригласил на Филиппины уже упомянутого нами разработчика Андрея Руденко, который согласился напечатать апартаменты при отеле на 3D-принтере.

Как объяснил сам Руденко, площадь одноэтажного строения составила 130 квадратных метров, а высота потолка — 3 метра. Нетипичное здание задумывалось не как флигель или гостиничный номер, а как настоящий дом для вечеринок при отеле и включало в себя отпечатанные спальни, гостиную и зал с джакузи. Дизайн проекта был разработан лично Якичем и реализован с помощью 3D-оборудования Руденко. Время печати составило более 100 часов. Состав строительной смеси включал в себя песок и вулканический пепел, что помогло добиться хорошего сцепления между слоями.

Неизвестно, остался ли доволен проектом Якич или нет. Через несколько месяцев после завершения строительства экстравагантный бизнесмен таинственно исчез после деловой встречи и больше его никто не видел.

Китайские дворики

И в заключение очередной проект от WinSun. В 2016 году инженеры компании презентовали несколько великолепных китайских вилл-двориков, распечатанных на 3D-принтере. Дизайнеры этих строений вдохновлялись древними садами Сучжоу — одной из достопримечательностей Китая, внесенных в список наследия ЮНЕСКО.

Всего было напечатано два дома площадью 130 и 80 квадратных метров. Каждый дворик имеет галерею, сад, окна, кровать, стены, 3D-печатные стулья и плитку. Удивительный факт — печатные домики подверглись воздействию не только современных китайских технологий, но и традиционной философии этой страны. Размеры, форма и даже расположение каждой детали, будь то скамейка или стол, подобраны на основе глобальных расчетов, призванных обеспечить максимальный уровень комфорта и покоя.

Зеленые стены были специально разработаны, чтобы добавить красок в ландшафт двора, и имеют компактные ниши для выращивания овощей и фруктов. Во внутреннем дворе предусмотрены колодцы и аквариумы для рыб, встроенные в автоматическую систему полива растений.

По данным WinSun, создание великолепия заняло два месяца, а стоимость составила 5000 юаней за квадратный метр (около $750). При строительстве использовался стационарный 3D-принтер собственного производства компании.

В этом обзоре мы написали только об уже построенных зданиях. О других объявленных проектах в сфере строительной 3D-печати: бетонной мебели, пешеходных мостах или замке Дракулы, Вы можете почитать в специальном разделе нашего портала.

Ссылка на основную публикацию