3D tisk ve stavebnictví: Levné bydlení v domech brzy budoucností?
Ceny bytů a domů začínají být v mnoha lokalitách neúnosně vysoké. Pokud čekáte spásu od 3D tisku, možná se tak úplně nemýlíte, ale doba, kdy si běžně zavoláte 3D zedníka, je zatím spíše v nedohlednu a příčin je celá řada.
V médiích se v posledních letech často objevují zprávy o dalších a dalších domech vybudovaných pomocí 3D tisku. Takové domy bývají postavené v řádech hodin, mají být ekologické a hlavně nesrovnatelně levnější oproti konvenční výstavbě. Vše budí dojem, že katalog rodinných domů postavených pomocí 3D tiskárny vám musí ve schránce přistát už každým dnem. Realita je však trošku jiná. Vývoj jde sice i v této oblasti poměrně rychle kupředu a nových projektů každým rokem přibývá, stále však chybí dostatek zkušeností s vlastnostmi a chováním takových staveb. Všechny vytištěné budovy jsou v praxi velmi cenným experimentem, který pomůže zjistit jejich skutečný potenciál. Mnohé z nich však vypadají velmi nadějně. Navíc se po celém světě stále objevují nové startupy a týmy nadšenců, které chtějí v tomto oboru prorazit. Podívejte se, co zatím dokázali významní hráči oboru.
1. Kruhová mobilní tiskárna od Apis Cor
Společnost Apis Cor se sídlem v Bostonu založil ruský inženýr s čínským původem Nikita Cheniuntai, který svoji tiskárnu sestrojil odlišným způsobem, než bylo běžné. Tiskárna od Apis Cor vyniká poměrně malými rozměry (cca 5,5 x 1,5 m) a snadno se přepravuje. Nepracuje standardně ve třech osách, ale do kruhu (neznamená to však, že domy musí mít nutně kruhový tvar). Na rotační základně stojí otočné rameno, které se může pohybovat ve všech směrech.
Další zvláštností je, že tato tiskárna buduje dům zevnitř, nikoli zvenčí. Vše se děje přímo na místě. Tiskárna je vybavená systémem automatického vyrovnání a stabilizace povrchu, během půl hodiny může začít tisknout kdekoli. Za jeden den zvládne z patentované směsi na bázi betonu a skelných vláken vybudovat dům o zastavěné ploše 100 m2 bez jakéhokoli stavebního odpadu. Celý proces má ušetřit 70 % nákladů na konstrukci hrubé stavby ve srovnání s běžnými metodami.
První vzorový dům, kterým se Apis Core zapsala do povědomí veřejnosti, byl postaven na začátku roku 2017 u Moskvy v extrémních podmínkách třeskutého mrazu. Ačkoli samotná tiskárna může pracovat až do teploty -35 °C, aplikaci betonové směsi není možné provádět při teplotách nižších než +5 °C. Stavělo se proto ve speciálním stanu, který zajistil potřebnou teplotu. Apis Core pomocí tiskárny částečně realizuje i stropní a střešní konstrukce, což také nebývá vždy zvykem. Cena domku o velikosti 38 m2 se vyšplhala na 10 123 dolarů (cca 240 tisíc Kč). Do ceny je zahrnuto vše včetně oken, dveří, izolací, elektroinstalace a finálních úprav v interiéru i exteriéru. Možnost stavět během celého roku nezávisle na okolní teplotě by mělo do budoucna vyřešit používání speciální stavební směsi tzv. geopolymeru. Nikita Cheniuntai má ambiciózní plány, loni si jeho společnost vytiskla vlastní sídlo a teď se chystá vyvíjet takové stavby, které bude možné realizovat i ve vesmíru na jiných planetách, na čemž spolupracuje s americkou NASA.
2. Icon z Texasu chce začít nový příběh bydlení chudých
Startup Icon se sídlem v Austinu tady loni představil vzorový nízkonákladový domek vybudovaný pomocí 3D tisku. Tyto domky se začnou v nejbližší době stavět ve středoamerickém Salvadoru, kde by měly pomoci zlepšit životní situaci v místních komunitách. Následovat bude výstavba v Belize a na Haiti. Icon na tomto projektu spolupracuje s neziskovou organizací New Story, která za peníze získané od dárců staví domy v těchto chudých lokalitách.
Jeden domek o ploše 60 m2 by měla tiskárna vyrobit vrstvením materiálu během 12 až 24 hodin. Pohyblivá tryska tiskárny je upevněna na vodorovném rameni, které je zasazeno do konstrukce ve tvaru obráceného hranatého U. Celkový rozsah pohybu je vymezen kolejnicemi po stranách budoucího domu. Ačkoli vzorový dům vyšel více než dvakrát dráž, předpokládá se, že po začátku hromadné výstavby bude možné cenu stlačit na 4 tisíce dolarů (cca 80 tisíc Kč). Střecha, okna, případně dostupné instalace se budou řešit na místě z lokálních materiálů. Výsledná cena se tedy bude místně lišit, záležet bude i na dosažené úrovni komfortu.
3. Čínská společnost WinSun nastartovala revoluci
WinSun se sídlem v Šanghaji začínala s obří tiskárnou vysokou 20 m, širokou 10 m a dlouhou až 40 m. Jako první začala budovat zdi s charakteristickými diagonálními výztužemi uvnitř. Stěny díky tomu získají základní izolační vlastnosti a mimořádnou pevnost, která odolá i zemětřesení. Společnost na sebe upozornila už v roce 2014, kdy během jednoho dne vytiskla komponenty pro deset domků, které byly později převezeny na místo určení a sestaveny.
Mimo to má WinSun na svém kontě velkou luxusní vilu, kancelářský komplex, originální autobusovou zastávku, veřejné toalety, nebo dokonce pětipodlažní dům a mnoho dalších staveb především v Číně, Dubaji, ale i jinde po světě. Společnost je známá svým úsilím o recyklaci stavebního odpadu, který používá i do svých betonových směsí sloužících k 3D tisku nových budov.
4. První rodina v Evropě bydlí ve vytištěném domě
Tým francouzských výzkumníků z univerzity v Nantes sestrojil tiskárnu BatiPrint 3D, která je 4 metry dlouhá a vytváří zdi ze třech vrstev. Betonová vrstva je z obou stran obklopena vrstvami expanzní pěny. S touto tiskárnou je možné postavit zdi vysoké až 7 m. V Nantes takto postavili rodinný dům s pěti místnostmi o rozloze 95 m2. Projekt podpořily i místní úřady, které si od 3D tisku slibují zvýšení dostupnosti bydlení. Plánují tisknout další domy různých tvarů a velikostí a výhledově také úřední budovu.
Proč si na levné bydlení počkáme? Hlavní překážky rozšíření 3D tisku domů
Celkově se jako hlavní problém jeví nedostatek zkušeností s danou technologií, který brání jejímu rozšíření v mnoha směrech. Zejména v Evropě naráží inovativní stavebníci na celou řadu požadavků z hlediska bezpečnosti a vlastností staveb, které jsou ale založeny na úvahách o konvenčním způsobu výstavby. Zavést nový prvek do byrokratické mašinérie nebývá vůbec jednoduché. Dvě hlavní překážky, které je třeba odstranit pro širší uplatnění technologie 3D tisku ve stavebnictví, shrnul také Nikita Cheniuntai na svém blogu. V první řadě je podle něj třeba zvýšit míru automatizace tiskáren na maximum, aby se snížily nároky na odborné znalosti obsluhy. V druhé řadě je nutné pokračovat ve výzkumu v oblasti materiálů vhodných pro tisk domů a jejich vlastností, aby se tato technologie stala dostatečně srozumitelnou pro designéry a architekty, kteří v tuto chvíli nemají vhodné metody pro výpočty a nejsou tak příliš motivováni takové domy projektovat.
