CZ / ENG

Téma týdne

Tisknou se sochy, domy i mosty

3D tisk už dávno není jen nástrojem prototypování. Prostorové limity tiskáren se rozšiřují. V budoucnu může být 3D tisk významnou stavební technologií, která ušetří materiál i čas. Zároveň do architektury dodá více netradičních tvarů. 3D tisk se podle slov některých architektů zkrátka stane rovnocenným hráčem na poli stavebních dílů a postupů. 

Tisknou se sochy, domy i mosty
Zavřít Mars Ice House je z ledu – aktuálně zřejmě nejlevnějšího tiskového materiálu. (foto: cloudsao.com)

3D tištěných domů už vzniklo několik. Koncem května se v Dubaji objevila první vytištěná kancelářská budova – organickým tvarem odpovídá možnostem použité technologie. (Můžeme se těšit na to, že 3D tisk v budoucnu jistě zvládne ještě komplexnější a náročnější tvary.) V jednopodlažní budově velikosti asi 260 m2 sídlí firma Dubai Future Foundation, která za celým projektem stojí. Budovu nemohl vytisknout nikdo jiný než čínská firma WinSun, jež má na svědomí již několik vytištěných domů a chystá se tisknout i mrakodrapy.

WinSun postavili pro komplex budov v Dubaji obří 3D tiskárnu: 6 m vysokou, 36 m širokou a 40 m dlouhou. Díky tomu je možné dobu výstavby zkrátit o 50 až 70 % a investiční náklady snížit o 50 až 80 %. Nespornou výhodou této technologie je i minimum odpadového materiálu, což vzhledem k  dnešnímu tlaku na ochranu životního prostředí dodává 3D tisku kladné body. V  budově bude sídlit muzeum budoucnosti Dubaje. Město ostatně počítá s tiskem dalších domů. Z tohoto příkladu je zřejmé, že architektura se vlivem technologií proměňuje. Tvůrcům už nejde jen o to ukázat okázalé či naopak střídmé tvary, chtějí nadchnout i procesem výstavby, která je součástí architektonického díla.

Michal Kovářík, který se jako odborný asistent a doktorand na katedře technologie Fakulty stavební ČVUT zabývá výrobou řízenou digitálními systémy a progresivními technologiemi, poznamenává: „Pro budoucí rozšíření této technologie do běžné stavební výroby je zásadní si uvědomit slabiny i výhody technologie aditivní výroby nebo také 3D tisku z betonu. Za velmi obtížné považuji dosáhnout vysoké rychlosti tisku při zachování vysokého rozlišení. Vysoké rozlišení zásadně ovlivňuje kvalitu a přesnost povrchu tištěných dílců. S tím souvisí i cena a nezbytnost postprodukce.“

Vytištění této budovy trvalo sedmnáct dní, instalace dny dva. (zdroj foto: rt.com)

Jinak tomu není ani u 3D tištěného mostu, který připravuje nizozemský designér Joris Larmann ve spolupráci se společností MX3D. Most by měl v roce 2017 vyrůst v Amsterodamu a překlenout kanál Oudezijds Achterburgwal. Larmann pracuje s rozdílným typem 3D tisku – vlastně jde spíš o robotickou fabrikaci. Za pomoci dvou robotických ramen se postupně na přesně stanovená místa navařuje ocel. Každý robot začíná svou práci na jednom z břehů kanálu, navařuje a staví si pod sebe konstrukci tak dlouho, než se uprostřed mostu potká se svým robotickým kolegou a práci dokončí.

Na pojetí této stavby je chvályhodné propojení technologie a designu, který přesně odpovídá procesu výstavby a technologickým možnostem 3D tisku. Autor se inspiroval přírodními nosnými systémy. V místech největšího napětí je struktura nejpevnější a nejširší, postupně se odlehčuje větvením. Jelikož můžeme tisknout tvarově složitější konstrukce vycházející z přírodních struktur, dá se předpokládat, že obor nazývaný biomimetika či biomimikry dozná vlivem 3D tisku výrazného posunu. Takovéto typy konstrukcí budou neotřelé, méně robustní a ušetří materiál.

Jeden z Floriánových studentů, Jakub Fišera, navrhl 3D most. Jeho návrh zrealizovala turnovská firma 3Dtiskárna, použila při tom technologii Voxeljet, při které se postupně vrství prášek z akrylátu (PMMA). (foto: Miloš Sedláček)

V Turnově mají různé typy tiskáren vhodné i pro rozměrné objekty. Jsou tak schopni vytvářet nejen prototypy, ale i funkční výrobky, a naplňovat tak současný trend v 3D tisku, který začíná být výraznou součástí portfolia výrobních procesů. „Největší výrobek, který jsme zrealizovali, měl asi 145 cm na délku. Šlo o pískovou formu na odlitek bloku spalovacího motoru,“ říká majitel tiskárny Peter Knobloch. (foto: 3Dtiskárna)

„Koncept 3D tisku využívaný v architektuře a urbanismu je dosud postaven na samostatných zařízeních. Příprava a výroba probíhají postupně, bez hlubší integrace do širšího procesu plánování a realizace struktury stavby. Tento stav je silně limitující, a proto se pracuje na jiném uspořádání,“ říká architekt Miloš Florián, který vede experimentální ateliér FLO|W na Fakultě architektury ČVUT. Podle něj náš čeká rozmělnění přípravných procesů a automatizace výroby (od materiálů, přes tisk jednotlivých modulů až k jejich sestavování). Takto komplexně fungující systém automatizované výroby by měl být rychlejší a bezodpadový, výrazně sníží prostoje obvyklé u samostatných zařízení a souběžně dovolí bezodpadově vyrábět měřítkově, tvarově, materiálově či barevně rozmanité komponenty,“ dodává Florián s tím, že z těchto modulů pak bude vznikat finální makrostruktura.

Mars Ice House je z ledu – aktuálně zřejmě nejlevnějšího tiskového materiálu. (foto: cloudsao.com)

Není překvapením, že i americká NASA má s 3D tiskem plány. S diskutovaným osidlováním Marsu jde ruku v ruce i 3D tisk domů přímo na místě. Představa je taková, že by pomocí tiskárny bylo na Marsu možné stavět z lokálního materiálu – prachu a vše ovládat vzdáleně bez nutnosti posílat na planetu konstruktéry a stavební materiál. Alespoň tak se o 3D tisku hovořilo do té doby, než minulý rok NASA vyhlásila architektonickou soutěž na 3D tištěný dům na Marsu. Vítězem se stal Team Space Exploration Architecture, který přišel s nečekaným řešením. Mars Ice House, jak jej tvůrci nazývají, by měl být z ledu, ten se nachází na obou pólech rudé planety. Celá stavba připomíná obří pyramidu se zaoblenými rohy. Ledový plášť má chránit zahrady a obydlí nacházející se uvnitř.   

V podstatě existují dva přístupy k tisku budov, prvním je tisk komponentů a jejich následné seskládání a druhým tisk celé budovy. Těžko říci, který se stane využívanějším, nicméně oba budou výrazným hráčem na poli stavebních technologií.„Domnívám se, že v budoucnu budeme svědky obojího, jak tisku jednotlivých atypických prefabrikátů, který bude výhodný v malosériové výrobě, kde se nevyplatí vyrábět složité bednění, tak i tisku celých budov, kde bude výhodou rychlost, úspora materiálu, nízké náklady a zvýšení bezpečnosti výroby vyplývající z automatizace výrobního procesu. V případě tisku budov přímo na místě se technologie zatím nachází v oblasti výzkumu a experimentů,“ uzavírá Kovářík.

Text: Jan Petrš, úvodní foto: cloudsao.com

 

 

► Představte si, že by vám jedna jediná speciálně naprogramovaná rostlina poskytla potravu, lék i oděv zároveň. Rozhovor s badatelkou Carole Collet čtěte v papírovém vydání magazínu Material Times. Najdete tam články o tom, co vytváříme: věci - materiály - schémata - organismy - vztahy.

► K dostání ve vybraných kamenných obchodech i  v e-shopech PageFive • ArtMap • iUmění • Knihkupectví a antikvariát Fryč.

18. 7. 2016

Komentáře

PŘEDMĚTAUTORDATUM

Zobrazit vše Zobrazit vybrané Vložit příspěvek




© Copyright 2013 Happy Materials, s.r.o.
Obsah časopisu je chráněn autorským zákonem.
Kopírování a šíření článků včetně fotografií bez souhlasu vydavatelství je zakázáno.
Design © Helena Jiskrová
Tvorba webu: NETservis s.r.o.