На кафедре городского строительства и хозяйства инженерно-технологического института ХГУ состоялась защита выпускной квалификационной работы «Возведение индивидуального жилого дома с применением 3D–печати в условиях Республики Хакасия», сообщают в пресс-службе ВУЗа.

Её автор – студент-выпускник Евгений Курышев. Объектом его исследования стали элементы технологии 3D-печати применительно к строительству индивидуального жилого дома в условиях Хакасии. Участок проектируемого жилого дома расположен в Абакане по улице Северная.

Актуальность строительства при помощи 3D-технологий обусловлена низкой стоимостью жилья, безопасностью производства и скоростью возведения домов. Использование таких технологий дает возможность возводить здания практически любой формы. Именно сейчас происходит активная разработка строительных 3D-принтеров для постройки зданий и сооружений, где требуется специальная бетонная смесь, обладающая необходимыми свойствами.

– Целью выпускной квалификационной работы является проектирование индивидуального жилого дома и определение особенностей применения аддитивных строительных технологий для его возведения. В настоящее время наблюдается отказ от общепринятых концепций в области строительства, и современные направления ориентированы именно на аддитивные технологии возведения, – отметил Евгений Курышев. – Научные изыскания, направленные на решение проблем строительной 3D-печати, ведутся во многих институтах по всему миру. Имеется ряд патентов на строительные смеси для принтеров. Помимо материалов, патентуются так же принтеры и технологии печати.

Сегодня строительная отрасль сталкивается с серьезными проблемами: низкая производительность труда, высокая статистика аварийных ситуаций на стройплощадках, сложность контроля строительных процессов, недостаток квалифицированных рабочих и т.д. Очевидно, что такая отрасль является одним из крупнейших потребителей невозобновляемых ресурсов и природных материалов по всему миру. И поэтому в настоящее время на мировом строительном рынке происходят существенные технологические изменения, в том числе в направлении применения аддитивных технологий.

Так, в последние годы в разных странах стали внедрять строительные 3D-принтеры, что существенно меняет соотношение экономических факторов в строительстве, а 3D-печать позволила недавно разработанным в лабораторных условиях технологиям выйти на новый уровень. Аддитивные технологии (от английского Additive manufacturing) – обобщенное название технологий, предполагающих изготовление изделия по данным цифровой модели (или CAD-модели) методом добавления материала. Технологии послойной укладки смеси с применением роботов – манипуляторов могут стать прорывом для конструкций, изготавливаемых из материалов на основе цемента.

– Говоря о перспективах использования 3D-печати в капитальном строительстве следует отметить, что сама технология может стать революционной, если обеспечить комплексный подход (проектирование и дизайн, BIM-модель, материалы, 3D-печать, тепло/шумоизоляция и т.д.). За счет автоматизации процесса такая технология теоретически позволяет решить основную проблему строительной отрасли во всем мире – недостаток квалифицированной рабочей силы, – отмечает научный руководитель проекта, доцент кафедры ГСиХ, кандидат технических наук Наталия Эклер.

Прорыв за счет использования аддитивных технологий скорее всего будет именно в росте производительности труда, а не в экономии материалов, как это было с началом использования 3D-печати в производстве. А при правильном подходе к подбору элементов технологий и их составляющих можно добиться и в этом вопросе существенного экономического эффекта.

В работе рассмотрен как мировой, так и отечественный опыт исследования и применения строительных материалов на основе бетонных смесей, использующихся для строительных аддитивных технологий, а также свойства этих смесей и отдельных компонентов. Дана оценка применения технологии 3D – печати зданий для условий Хакасии. Проведенные исследования говорят о заинтересованности ученых всех стран в развитии данного метода строительства. Технология 3D-печати зданий и сооружений, несомненно, является инновационной и весьма перспективной, однако при ее применении приходится сталкиваться с рядом проблем, таких как отсутствие нормативной и законодательной базы для строительства зданий с помощью 3D-принтера, высокая стоимость оборудования для 3D-печати, достаточно высокие требования к составу бетонной смеси, и рядом других.

Несмотря на такое количество проблем, существующих на сегодняшний день, использование 3D-технологий в строительной сфере имеет ряд достоинств, основными из которых являются: высокая скорость и точность строительства; простота эксплуатации; относительно невысокая стоимость зданий и сооружений; минимизация использования ручного труда; повышение безопасности труда рабочих. Прогресс в строительной сфере не стоит на месте, постоянно внедряются все более высокотехнологичные методики, к числу которых можно отнести 3D-печать зданий и сооружений.

Источник