Drukarka 3D, która wybuduje dom. To przyszłość budownictwa, a zamiast pytania „czy tak będzie” lepiej się zastanowić „kiedy tak będzie”.
Druk 3D powoli przestaje być science-fiction, a staje się po prostu science. To, co kiedyś widzieliśmy tylko w filmach, dzisiaj powoli staje się rzeczywistością. Równo dwadzieścia lat temu, w 1997 roku, w filmie Luca Bessona „Piąty element” mogliśmy podziwiać scenę, w której urządzenie, które dziś nazwalibyśmy właśnie „drukarką 3D”, odtwarza całą postać fantastycznie zagraną przez Milę Jovovich.
Choć obecnie druk 3D kojarzy się raczej z drobnymi elementami, wykorzystywanymi np. w medycynie, to jego praktyczne możliwości są w zasadzie nieograniczone. Nic nie stoi na przeszkodzie, by korzystać z niego np. w architekturze czy budownictwie. Nie jest to może tak spektakularne, jak wydrukowanie… ucha (tak, ludzkość już jest zdolna do takich rzeczy), ale z drugiej strony – bioniczne organy nie każdy musi mieć, a każdy powinien mieć gdzie mieszkać.
Nie powinno zatem nikogo dziwić, że już niedługo „drukarka 3D” pomoże nie tylko przy skomplikowanych zabiegach medycznych czy produkcji miniaturowych urządzeń, ale również zastąpi na placach budowy betoniarki i szalunki. Ale wszystko zaczyna się od pomysłu architekta.
Architektura zaklęta w 3D – nowe narzędzia dla twórców
Technologia druku 3D świetnie sprawdza się m.in. przy produkcji makiet i modeli projektowanych budynków. Oprogramowanie typu CAD, powszechnie wykorzystywane przez architektów (ci dawno już odeszli od stołów kreślarskich), umożliwia bezproblemową zamianę komputerowego projektu na realny, miniaturowy obiekt – działający na wyobraźnię nieporównywalnie lepiej od najlepszej nawet, cyfrowej animacji.
Nie wspominając o tym, że przygotowanie takich modeli zajmuje zdecydowanie mniej czasu, niż tradycyjne metody (cięcie, klejenie, struganie, szlifowanie i tak w kółko, aż do upadłego). Czas to pieniądz, nawet, jeśli projektowany obiekt ma zapewniać przede wszystkim duchowe doznania, jak świątynia czy opera. A jak to wygląda w praktyce?
Od pomysłu do realnego obiektu w jedną chwilę
Do stworzenia odpowiedniej makiety nie trzeba wiele: wystarczy odpowiednie oprogramowanie i dobra drukarka 3D, np. Zortrax M300, która umożliwia wydruk o wielkości 30x30x30 cm. Dzięki dedykowanemu oprogramowaniu Z-SUITE oraz odpowiednim wtyczkom do popularnych programów typu CAD (jak choćby Autodesk 3ds max, AutoCAD czy Blender), czas potrzebny na przetworzenie komputerowego projektu w realny obiekt jest zminimalizowany do minimum, nie wspominając o prostocie całego procesu.
Efekty? Jeden obraz to tysiąc słów, więc zobaczcie sami (więcej zdjęć znajdziecie na stronie firmy Zortrax):
Nowy dom w 24 godziny? Druk 3D to umożliwia
Ale pójdźmy dalej: skoro można wydrukować tak dobrze wyglądającą makietę, to czemu nie cały dom? Dream big, mawiają Amerykanie, a oni znają się na rzeczy. Ale nie taki zwykły dom, którego budowa kosztuje dużo, a trwa w nieskończoność. Zbudować dom w jeden dzień – to dopiero wyzwanie! A jednak, nie aż tak duże, jak mogłoby się wydawać: wystarczy pomysł i odpowiednia drukarka 3D:
Nie jest on specjalnie urodziwy, no i wymaga jeszcze ludzkiej ingerencji – bez pana Wieśka, dumnego malarza pokojowego się nie obejdzie – ale to i tak spektakularny pokaz możliwości technologii druku trójwymiarowego. A jeśli uświadomimy sobie, jak wiele dzieli dzisiejsze smartfony od tych sprzed dziesięciu lat, to wizja „dom od A do Z w 24h” wcale nie wydaje się być snem szalonego naukowca.
Ale z drugiej strony: druk 3D w budownictwie nie będzie aż tak wielką rewolucją. Już dzisiaj wiele budynków wznosi się z użyciem prefabrykatów (takich nowoczesnych odpowiedników peerelowskiej „wielkiej płyty”), dzięki czemu kilkudziesięciopiętrowe wieżowce buduje się w tempie niewyobrażalnym dla naszych przodków. Druk 3D może być zatem rewolucją na miarę zastosowania betonu (notabene wymyślonego jeszcze przez starożytnych Rzymian – to dzięki niemu możliwa była budowa Panteonu) – dziś powszechnie wykorzystywanego, taniego i wytrzymałego materiału budowlanego.
Druk 3D w budownictwie a prawo
Budowanie domów przez zaawansowane technologicznie maszyny za pomocą druku 3D (uzupełniane zapewne przez inne, bardziej tradycyjne techniki) to rzecz zgoła odmienna od drukowania makiety najpiękniejszego nawet budynku. Jakby nie patrzeć, od jakości konstrukcji zależy zdrowie i życie jego mieszkańców i nie tylko. Tak, jak samochody muszą spełniać odpowiednie normy jakości, aby być dopuszczone do ruchu ( i np. nie odciąć ważnych części ciała podczas wypadku), tak i materiały, z których budowane są domy, muszą przechodzić odpowiednie procedury certyfikacyjne.
Zgodnie z ustawą Prawo budowlane, obiekt budowlany (np. dom jednorodzinny) musi m.in. spełniać określone w przepisach szczególnych kryteria dotyczące
a) nośności i stateczności konstrukcji,
b) bezpieczeństwa pożarowego,
c) higieny, zdrowia i środowiska,
d) bezpieczeństwa użytkowania i dostępności obiektów,
e) ochrony przed hałasem,
f) oszczędności energii i izolacyjności cieplnej,
g) zrównoważonego wykorzystania zasobów naturalnych;
Jeśli znudziła Was ta wyliczanka, to wiedzcie, że to zdecydowanie najciekawszy fragment przepisów określających normy budowlane. Z pewnością jest to ciekawsze od np. frazy „W ścianach zewnętrznych budynku wielokondygnacyjnego nad strefą pożarową PM, o gęstości obciążenia ogniowego powyżej 1000 MJ/m2, wysokość pasa międzykondygnacyjnego powinna wynosić co najmniej 1,2 m”.
Norma to rzecz święta – i dlatego druk 3D ma świetlaną przyszłość
Ale wróćmy do meritum. Aby zbudować rzeczony dom, posługujemy się wieloma elementami składowymi: cegłami, pustakami, betonem, wełną mineralną etc. Wybory budowlane (bo o nich mowa) również muszą zostać dopuszczone do obrotu – co przynajmniej w teorii gwarantuje odpowiednia jakość i bezpieczeństwo. Przesądza o tym art. ustawy o wyrobach budowlanych:
Wyrób budowlany może być wprowadzony do obrotu lub udostępniany na rynku krajowym, jeżeli nadaje się do stosowania przy wykonywaniu robót budowlanych, w zakresie odpowiadającym jego właściwościom użytkowym i zamierzonemu zastosowaniu co oznacza, że jego właściwości użytkowe umożliwiają prawidłowo zaprojektowanym i wykonanym obiektom budowlanym, w których ma on być zastosowany w sposób trwały, spełnienie podstawowych wymagań, o których mowa w art. 5 ust. 1 pkt 1 ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane.
Jakby tego było mało, oprócz krajowych norm wiele wyrobów budowlanych jest objętych regulacjami europejskimi – to im zawdzięczamy ikoniczny znak CE…
…którego podrabianie jest drogą imprezą. Zarówno „wprowadzanie do obrotu wyboru budowlanego nienadającego się do zamierzonego zastosowania w zakresie zadeklarowanych właściwości użytkowych”, jak i „umieszczanie oznakowania CE albo znaku budowlanego na wyrobie budowlanym, który nie posiada właściwości użytkowych określonych w deklaracji właściwości użytkowych lub krajowej deklaracji” to czyn zagrożony karą do 100 000 zł. Nie wspominając o ewentualnej odpowiedzialności odszkodowawczej za wprowadzenie wadliwego towaru do sprzedaży.
Ale i to otwiera przed drukiem 3D szerokie pole do popisu. Wysoka precyzja połączona z powtarzalnością cyklu produkcyjnego umożliwi budowlańcom na korzystanie ze skomplikowanych i wytrzymałych elementów konstrukcyjnych. Podobna sytuacje ma miejsce w branży medycznej.
Nie należy się zatem specjalnie dziwić, jeśli w stosunkowo niedalekiej przyszłości nikogo nie będzie dziwić obecność drukarek 3D na budowach – tak, jak teraz naturalne jest używanie betoniarek i dźwigów.
Wpis powstał w ramach współpracy z Zortrax.
