Představte si, že byste mohli stavět efektivněji, levněji, ekologičtěji a rychleji: zní to příliš dobře na to, aby to byla pravda? Možná se to stane skutečností dříve, než si myslíte, protože poté, co 3D tisk našel své pravidelné využití v odvětvích jako zdravotnictví a letectví, získává stále větší oblibu i v oboru AEC.
3D tisk je jednou z těch inovací, o kterých se tvrdí, že změní svět, jak ho známe dnes. Zatímco dříve se tato technologie využívala hlavně pro výrobu prototypů a jednorázových výrobků, nyní se přeměňuje ve skutečnou výrobní technologii. Tradičně konzervativní stavební průmysl v současné době investuje do jejího praktického využití značné částky. Tyto investice jsou vedeny snahou o úsporu nákladů, udržitelnost rozvoje a flexibilitu, vlastnosti, které 3D tisk nabízí oproti konvenčním metodám. Stojí za zmínku, že díky zkušenostem stavebního průmyslu s počítačově podporovanou výrobou a zejména s informačním modelováním staveb (BIM) je použití 3D tisku částečně usnadněno.
3D tisk ve stavebnictví lze využít k vytváření stavebních komponent a specifických dílů, jako jsou například obkladové panely či interiérové dekorativní prvky, ale také k „tisku“ celých budov. Techniky, které se k tomu používají, lze rozdělit do tří kategorií:
- Vytlačování
Vytlačování, známé také jako „contour crafting“ je zdaleka nejoblíbenější technologií ve stavebnictví a je dosti podobné tomu, jak pracují stolní 3D tiskárny FDM (Fused Deposition Modelling). Jako vlákno se používají komponenty typu pasty, například cementová malta, které se vytlačují ze speciální trysky a vytvářejí jednotlivé vrstvy výrobku. - Lepení prášku (spojování kameniva)
Tato technika se více podobá průmyslovému 3D tisku, jako je SLS (selektivní laserové slinování) nebo Jet Fusion. Stroj rozprostře vrstvu materiálů podobných písku a poté pomocí pojivového polymeru spojí částice dohromady do fyzického 3D modelu. - Aditivní svařování
Tento proces je založen na obloukovém svařování a vyrábí kovové díly vrstvu po vrstvě, přičemž vrstvy jsou tvořeny tavicí se elektrodou.
Je zřejmé, že 3D tisk v éře Průmyslu 4.0 znamená začátek nové éry ve stavebnictví, a ne náhodou se prolíná s hledáním řešení dlouhodobých problémů tohoto odvětví. Pojďme se hlouběji ponořit do přínosů aditivní výroby pro stavební průmysl.
- Bezpečnost
Jednou z největších výhod je skutečnost, že lze znatelně snížit počet úrazů souvisejících se stavební výrobou. 3D tisk budovy bude v konečné podobě vyžadovat jen velmi málo lidské práce. Robotika se může postarat o nejvíce nebezpečné práce, což povede ke snadnějšímu a bezpečnějšímu životu stavebních dělníků. - Nákladová efektivita
Stavební projekty vytištěné 3D tiskem umožňují použít přesně takové množství materiálu, jaké je potřeba. Materiál lze navíc recyklovat a použít i pro jiné projekty. Není tedy třeba zdůrazňovat přínos pro životní prostředí. Vedle toho je potřeba méně pracovních sil a technologie je mnohem rychlejší než konvenční výstavba. Dejte si dvě a dvě dohromady a uvidíte, jak se proces stává efektivnějším a nákladově úsporným. - Rychlejší výstavba
Použité stroje mohou pracovat velmi rychle a nepotřebují pravidelné přestávky jako lidé. Dohled je samozřejmě nutný, ale riziko lidské chyby se zásadně snižuje. - Architektonická flexibilita
Atypické konstrukce nejsou pro 3D tiskárny žádnou překážkou, což umožňuje projektantům nabízet klientům neotřelé nápady. Možnosti jsou zde neomezené!!
Ačkoli je snadné propadnout velkému nadšení z těchto jasných výhod, je třeba dodat, že tak daleko ještě nejsme.
Přestože technologie postupuje nebývalou rychlostí, 3D tisk je stále omezen na určité materiály a v některých ohledech nemůže konkurovat tradičním stavebním technikám, a to zejména u dokončovacích procesů, jako jsou instalace vytápění, klimatizace, elektroinstalace, rozvody vody a povrchové úpravy stěn. Další překážkou, kterou je třeba zmínit, je právní rámec pro 3D tisk a otázka kvality prací a reklamací. Tvorba norem pro stavebnictví trvá dlouhé roky, aby bylo zajištěno, že naše zastavěné prostředí je bezpečné. Vlády se nyní budou muset přizpůsobit novince v podobě 3D tištěných budov. V souvislosti s reklamacemi stavebních vad bude technologie 3D tisku stavět výrobce a developery před otázku odpovědnosti za to, co by v současných podmínkách bylo přičítáno lidské chybě.
Celkově vzato vypadá budoucnost 3D tisku ve stavebnictví velmi slibně, i když je třeba ještě vyřešit některé problémy, než se tato inovace stane opravdu novou normou. Hilde Sevens, generální ředitelka společnosti SCIA, je přesvědčena, že: „3D tisk ve stavebnictví již není futuristickou myšlenkou, ale zaujímá v našem odvětví stále významnější místo. Konstrukce se tisknou za zlomek běžných nákladů a času a jsou mnohem šetrnější k životnímu prostředí díky téměř nulovému odpadu materiálu. Vzhledem k tomu, že je však třeba ještě překonat některé překážky, půjde pravděpodobně o postupný proces.“
Kdo ví, kdy budeme bydlet v domě vytištěném na 3D tiskárně!
