První německý rodinný dům z 3D tiskárny byl postaven v Beckumu. Byl navržen společností MENSE-KORTE ingenieure+architekten - s využitím softwaru Allplan.
3D tisk je jako vysoce automatizovaná konstrukční metoda jednou ze slibných technologií budoucnosti, zejména pokud jde o výrobu zakřivených součástí. V současné době jsou však rozsáhlé aditivní výrobní procesy stále v plenkách. V některých zemích již byly první prototypy budov vyráběny aditivně, průkopníkem v této oblasti zatím ale zůstává Německo. V Beckumu v Severním Porýní-Vestfálsku se v současnosti staví z 3D tiskárny nejen první německý, ale také první plně zkolaudovaný dům. Byl navržen společností MENSE-KORTE ingenieure+architekten - s Allplan. Průkopníci 3D tisku vidí v nové technologii obrovský potenciál.
Vysoký stupeň volnosti designu
Iniciátorem projektu je Georgios Staikos z Beckumu. Provozovatel společnosti Nico INNENAUSBAU oslovil Waldemara Korteho (partnera MENSE-KORTE) se svým nápadem tisku rodinného domu a ten se pro něj rychle nadchl. Společně s dalšími dvěma partnery založili komunitu stavebníků HOUS3DRUCK, která nyní projekt realizuje. Architekt vidí v metodě strojní výroby celou řadu výhod: "3D tisk nabízí vysokou míru volnosti designu, která by byla možná pouze v konvenční výstavbě s velkými finančními náklady."
© MENSE-KORTE, ingenieure+architekten
Stejně jako u jiných tiskáren se projekt Beckum řídí principem vytváření kontur vyvinutý Behrokhem Khoshnevim, ve kterém jsou stavební komponenty digitálně vyráběny - vrstvu po vrstvě - bez ruční práce. Nadějný pilotní projekt podporuje stát Severní Porýní-Vestfálsko částkou 200 000 eur. Za provedení odpovídá PERI. Odborníci na systémy bednění a lešení vyrobí se svým obřím portálovým robotem přibližně jeden metr čtvereční plochy stěny za pět minut – a zcela bez bednění.
Tiskový materiál: Speciální beton i.tech 3D
Aby proces fungoval, musí být dva centimetry široké betonové pláty, které tiskárna vytlačuje, dostatečně pevné, aby se navzájem podporovaly, a dostatečně vlhké, aby se k sobě chemicky spojily. Materiál, který splňuje tyto speciální požadavky, dodává společnost HeidelbergCement. Specialisté na stavební materiály společně s dceřinou společností Italcementi vyvinuli speciální beton pro 3D tisk s názvem i.tech 3D, který lze aplikovat bez bednění. Projekt podporují odborníci z Technické univerzity v Mnichově a strojírenská firma Schiessl Gehlen Sodeikat.
© MENSE-KORTE, ingenieure+architekten
Více svobody pro architekty, velký potenciál pro efektivitu
Proces otevírá nové možnosti designu, například pro složitější tvary, a tím i větší svobodu pro architekty při plánování a navrhování. Technický základ pro plánování takových volně tvarovaných geometrií poskytuje modelovací jádro Parasolid integrované v Allplanu. Waldemar Korte vidí další výhodu v integračním charakteru plánování: "Mezioborové plánování architektů a inženýrů ve spojení se strojní výrobou má velký potenciál pro efektivitu při plánování a realizaci budov a stavebních konstrukcí." V průběhu výstavby 3D tisk také nabízí možnost, že doplňkové obchody, které by se běžně přidávaly až dodatečně, lze realizovat již během procesu tisku.
© MENSE-KORTE, ingenieure+architekten
Úkol: Příprava dat 3D modelu
Jedna výzva v současnosti stále spočívá v přípravě dat 3D modelu. Dvoupodlažní rodinný dům s podlahovou plochou kolem 160 metrů čtverečních byl bez problémů vymodelován v programu Allplan. Modelová data však poté prošla několika softwarovými produkty, než měla tiskárna všechny informace potřebné pro automatizovanou výrobu. Z tohoto důvodu MENSE-KORTE a PERI aktuálně pracují s Allplanem na vylepšeném rozhraní mezi CAD a tiskárnou. To by mohlo přinést určitou úlevu v dalším průběhu, protože tento dům je teprve první z celého sídliště, která se má tisknout následně. Po dokončení bude dům zpočátku sloužit jako výstavní dům po dobu 1,5 roku, než bude definitivně obsazen.
