TOPlist

Nový dům za pár dnů? 3D tisk začíná měnit zaběhnutá pravidla stavebnictví

První 3D tištěný dům v Kazachstánu vytisknutý z mimořádně pevného betonu a zkonstruovaný tak, aby odolalo zemětřesení o síle až 7 stupňů Richterovy škály
  • Ve Střední Asii vznikl první dům vyrobený 3D tiskem 
  • Celá obytná stavba byla vytisknuta pouze za 5 dnů
  • Dům byl postaven speciální 3D tiskárnou Cobod Bod2, která tiskne rychlostí až 1 m/s

V kazašském městě Almaty byl dokončen první dům ve Střední Asii vyrobený pomocí 3D tisku. Tento inovativní projekt, realizovaný společností BM Partners, přináší revoluční změnu do stavebnictví v regionu a ukazuje, jak moderní technologie mohou transformovat tradiční stavební postupy. Hlavní konstrukce domu o ploše 100 m² byla vytištěna za pouhých pět dní. Technologie 3D tisku ve stavebnictví existuje již několik let, ale teprve nedávno dosáhla úrovně, která umožňuje její praktické a efektivní využití. 3D tisk má potenciál způsobit revoluci ve stavebnictví tím, že učiní bydlení dostupnějším a cenově přijatelnějším. To je zvláště významné v oblastech, kde jsou tradiční stavební metody příliš drahé nebo časově náročné.

První 3D tištěný dům v Kazachstánu vytisknutý z mimořádně pevného betonu a zkonstruovaný tak, aby odolalo zemětřesení o síle až 7 stupňů Richterovy škály
První 3D tištěný dům v Kazachstánu vytisknutý z mimořádně pevného betonu a zkonstruovaný tak, aby odolal zemětřesení o síle až 7 stupňů Richterovy škály

Dům v Almaty byl navržen tak, aby odolal zemětřesení o síle 7 stupňů Richterovy škály. K dosažení této odolnosti byla použita mimořádně pevná betonová směs s pevností v tlaku téměř 60 MPa (8 500 PSI). Tato směs, která výrazně převyšuje hodnoty běžně používané v Kazachstánu, byla vyvinuta společnostmi Cobod International a Cemex a zahrnuje příměs D.fab, která umožňuje přizpůsobit betonové směsi specifickým potřebám různých regionů.

Kazachstán, stavební výzvy v zemi extrémních teplot

Kazachstán je známý svými dramatickými geografickými kontrasty. Od zasněžených vrcholků Ťan-šanu po vyprahlou poušť Kyzylkum se Kazachstán vyznačuje extrémními teplotními výkyvy, které se pohybují od -57 °C až po 49 °C. Tato náročná klimatická podmínka představuje značnou výzvu pro stavební inženýry, kteří se snaží o zajištění komfortu a energetické účinnosti budov. Jedním z inovativních řešení, které se v Kazachstánu s rostoucí oblibou používá, je pěnový polystyrenový beton (PPSB). PPSB je lehký a odolný materiál, který se skládá z cementu, písku, vody a expandovaných polystyrenových kuliček.

Díky vzduchovým dutinám uvnitř kuliček má PPSB vynikající tepelně izolační vlastnosti, čímž zabraňuje únikům tepla v zimě a pronikání horka v létě. To umožňuje udržovat v interiéru budov příjemnou teplotu po celý rok, a to i bez nutnosti nadměrného vytápění či klimatizace. Kromě tepelné izolace nabízí PPSB i další benefity. Díky své nízké objemové hmotnosti snižuje zatížení nosné konstrukce budovy, čímž umožňuje jednodušší a levnější výstavbu. Navíc PPSB vyniká i svými akustickými izolačními vlastnostmi, čímž chrání obyvatele budov před nadměrným hlukem z okolí.

První 3D tištěný dům v Kazachstánu vytisknutý z mimořádně pevného betonu a zkonstruovaný tak, aby odolalo zemětřesení o síle až 7 stupňů Richterovy škály
První 3D tištěný dům v Kazachstánu vytisknutý z mimořádně pevného betonu a zkonstruovaný tak, aby odolal zemětřesení o síle až 7 stupňů Richterovy škály

Tento projekt je důležitým krokem k přijetí moderních technologií ve stavebnictví v Kazachstánu a celém regionu Střední Asie. Umožňuje nejen rychlejší a efektivnější výstavbu, ale také poskytuje řešení pro bezpečné a odolné bydlení v oblastech s častými zemětřeseními. Pro stavbu tohoto domu byl použit jeden z modelů Cobod Bod2. Jde o jeden nejpokročilejších 3D tiskových systémů navržených speciálně pro stavebnictví.

Tento inovativní tiskový stroj je schopen vytvářet komplexní struktury z betonu rychle, efektivně a s vysokou přesností. Bod2 je modulární systém, což znamená, že jej lze přizpůsobit různým potřebám a velikostem projektů. Tato 3D tiskárna se vyznačuje výjimečnou flexibilitou, která umožňuje její sestavení do různých konfigurací. Tato schopnost ji odlišuje od jiných 3D tiskových systémů a umožňuje tisk širokého spektra stavebních projektů, od malých obytných domů až po rozsáhlé komerční budovy.

Nová éra stavebnictví?

3D tiskárna umožňuje obsluze pohybovat tiskovou hlavou, která vytlačuje stavební materiál ve 3 rozměrech. Tisková hlava se pohybuje podél osy X (šířka), osa X se pohybuje po dvou osách Y (délka) a celá skupina os X/Y se pohybuje nahoru a dolů po čtyřech sloupcích Z (výška). Díky této konstrukci může tiskárna v základním nastavení vytvářet struktury o šířce až 14,6 metru a výšce 8,1 metru. Šířka jedné vrstvy, kterou tiskárna vytváří, se pohybuje od 30 mm do 300 mm a výška každé vrstvy může být od 5 mm do 40 mm. Tato variabilita umožňuje přizpůsobit tisk specifickým požadavkům projektu, což přispívá k dosažení optimálních výsledků.

3D tiskárna COBOD2
3D tiskárna Cobod Bod2

Rychlost tisku je další výhodou tohoto zařízení – za ideálních podmínek může dosáhnout až 1 metru za sekundu, což výrazně zkracuje dobu potřebnou k dokončení stavebního projektu. Pro uvedení modelu Bod2 do plného provozu je zapotřebí tým 3 až 4 osob. Proces nastavení tiskárny trvá přibližně 4 až 6 hodin, což je relativně krátká doba vzhledem k rozsahu a komplexnosti zařízení. BOD2 je navržena tak, aby byla uživatelsky přívětivá a efektivní, což usnadňuje její použití na různých stavebních projektech.

Další významnou vlastností této tiskárny je nízká hlučnost. Zařízení vydává hluk menší než 70 dB(A), což zajišťuje příjemnější pracovní prostředí pro obsluhu i okolí. Navzdory své výkonnosti a robustnosti je tiskárna relativně tichá – to jí dává velkou výhodu při dlouhodobém provozu. Celková hmotnost tiskárny je 5 390 kg, což svědčí o její robustnosti a odolnosti. Tento solidní základ zajišťuje stabilitu a přesnost při tisku, což je klíčové pro dosažení vysoké kvality výsledných stavebních prvků.

Projekt 3D tištěného domu v Almaty ukazuje, jak mohou moderní technologie transformovat tradiční odvětví a přinášet nové možnosti a výhody. S pokračujícím vývojem a zdokonalováním technologie 3D tisku můžeme očekávat, že se tato metoda stane běžnou součástí stavebnictví.

Autor článku Josef Novák
Josef Novák

Kapitoly článku