Очевидное невероятное

Всё интересное, необычное и невероятное

Самые необычные проекты домов: здания, распечатанные на 3D-принтере

Samye-neobychnye-proekty-domov-zdaniya-napechatannye-3d-printeromСовременная архитектура стоит на пороге новой эпохи своего развития – цифровые технологии достигли таких заоблачных высот, что теперь жилые дома будут распечатываться на 3D-принтере, а не строиться из кирпича или бетона. Европейские архитекторы предлагают настолько необычные проекты домов, что их концепция находится за гранью обычного восприятия. Американские ученые, со своей стороны, экспериментируют со строительными материалами, из которых в перспективе будут возводиться 3Д-мегаполисы будущего.

Гонка за первый дом, созданный на 3D-принтере

Архитектурное бюро Universe Architecture из Голландии сделала стартовый выстрел – представила необычный проект двухэтажного дома с замкнутой структурой, основанной на форме ленты Мёбиуса, который планируется «распечатать» в бетоне. В это же время британские архитекторы из Softkill Design объявили о своих планах на создание Protohouse 2.0 – одноэтажного жилого здания, сплетенного из пластиковых волокон и напоминающего по внешнему виду пещеру.

3D-printed-house

Еще одна голландская дизайн-студия — DUS Architects, предложила свой проект 3D-печатного сооружения, который она предполагает создавать последовательно, комната за комнатой. Необычный дом будет стоять вдоль одного из каналов Амстердама, а напечатать его команда архитекторов собирается на самодельном гигантском 3D-принтере высотой 3.5 м, находящемся внутри обычного транспортного контейнера.

3D-printed-canal-house-by-DUS-Architects

К поискам европейских архитекторов подключились американские ученые из Технологического университета штата Массачусетс – они намереваются сплести при помощи роботизированной руки небольшой павильон, имитируя манеру, в которой шелкопряд прядет свой кокон.

ProtoHouse-by-Softkill-Design

Какие трудности ожидают первопроходцев на стезе использования 3D-принтера для распечатки архитектурных сооружений? Принтер никогда не использовался до этого для печати габаритных объектов, подобных жилым структурам. Здание требует определенного каркаса, который обеспечит постройке жесткость и устойчивость. Необходимо подобрать такой материал для печати, при помощи которого можно было бы достаточно быстро создавать прочные структуры с невысокой себестоимостью.

Ландшафтный дом от Universe Architecture

В деле строительства своего необычного «печатного» дома дизайн-студия Universe Architecture заручилась поддержкой итальянского робототехника Энрико Дино, изобретателя широкоформатного 3Д-принтера D-Shape – крупнейшего трехмерного принтера в мире на сей день. D-Shape использует для работы песок и синтетическое связующее – такая комбинация приводит к образованию материала, по виду и свойствам идентичного камню.

Landscape-House-by-Universe-Architecture

Landscape-House-by-Universe-Architecture

Landscape-House-by-Universe-Architecture

Расположенный на складе в пригороде Пизы, D-Shape выглядит как сценическая осветительная вышка, которая оперирует песком вместо нейлона и химическим раствором взамен лазера. 5-миллиметровый слой песка, смешанный с оксидом магния, формируется движущейся горизонтально кареткой, а затем подвергается воздействию хлорного раствора, который распрыскивается на поверхность из множества сопел – в результате химической реакции масса отвердевает, образуя синтетический песчаник. После закладки первого слоя печатная головка поднимается и аналогичным образом формирует последующие «коржи пирога». Скорость печати D-Shape составляет 5 см/час, она способна создать конструкции площадью 30 м2 и высотой 2 м. В среднем, машина в состоянии производить современные архитектурные структуры объемом 30 м3 за неделю.

Первые необычные проекты домов, распечатанных на 3D-принтере

Энрико Дини – негласный пионер в области 3Д-печатания современной архитектуры и единственный инженер-технолог, создавший жесткую конструкцию в натуральную величину, сотрудничая с дизайнером Андреа Морганте. Результатом этого содружества стал 3-метровый павильон Радиолярия – огромное полое яйцо с отверстиями в оболочке. Бионическая структура была распечатана на D-Shape по секциям и затем склеена в законченную конструкцию. Кроме Морганте, Дино также работал в связке с архитектором Марко Феррери, с которым они задались целью построить цельное жилое помещение, без модульной сборки. Однокомнатная структура, напоминающая горную хижину, была напечатана для Миланского триеннале 2010 года, но в ходе транспортировки треснула на части, так и не добравшись до экспозиции.

egg-structure-enrico-dini

egg-structure-enrico-dini

egg-structure-enrico-dini

Для Universe Architecture Энрико Дини придумал такую конфигурацию производственной площадки, которая включает в себя два спаренных 3Д-принтера D-Shape, работающих одновременно. Принтеры первоначально напечатают набор деталей, из которых затем будет собрана циклическая структура ленты Мёбиуса. Элементы постройки предполагается сделать полыми по толщине, чтобы придать им конструктивную жесткость при помощи наполнителя из фибробетона. То есть 3D-оболочка необычного дома выполнит функцию своеобразной опалубки, куда зальется волокнистый бетон.

Прото-дом от Softkill Design

Британцы из Softkill Design с неким скепсисом взирают на поиски Universe Architecture и Дини, так как считают их здание «неполноценно» 3Д печатным и предлагают свой, альтернативный вариант «распечатки» домов в трехмерном формате. Используя промышленные лазерные 3D-принтеры, применяемые для создания прототипов транспортных средств в автомобилестроении, архитекторы Softkill Design предполагают применить биопластик для строительства своих необычных домов, то есть пластмассу, полученную в результате спекания биомассы.

ProtoHouse-by-Softkill-Design

ProtoHouse-by-Softkill-Design

В отличие от песчаной базы, заложенной в основу необычного проекта дома от Universe Architecture, строительный материал для ProtoHouse от Softkill Design имеет волокнистую структуру, состоящую из нитей толщиной 0.7 мм и напоминающую строение костной ткани. Разработав алгоритм, имитирующий процесс роста скелета человека, британцы могут создать такой каркас здания, который не потребует дополнительных несущих элементов и ребер жесткости, как проект голландцев. То есть, благодаря данной схеме, стенки постройки будут уплотнены в местах наибольшей нагрузки и облегчены в не нагруженных зонах.

ProtoHouse-by-Softkill-Design

ProtoHouse-by-Softkill-Design

Жилое пространство необычного Протодома будет напоминать систему пещер и обладать пористым экзоскелетом, а защиту от климатических воздействий архитекторы собираются заложить изнутри и покрыть слоем 3D-отделочных материалов. Предполагается, что размеры здания составят около 5х8 метров, причем печататься оно будет секциями размером 2.5 м, а сборка осуществляться посредством состыковки срезов по принципу «липучки» Velcro.

ProtoHouse-by-Softkill-Design

Одна из проблем 3Д-печати современных архитектурных сооружений заключается в высокой стоимости – она намного превышает цену построек, возведенных из привычных кирпичных или бетонных блоков. Так как себестоимость печатных зданий зависит не только от объема сооружения, а в большей степени от количества расходуемого материала, Softkill Design считает свой проект необычного дома наиболее жизнеспособным среди остальных за счет применения пористой структуры, при помощи которой можно создавать большие и прочные архитектурные объемы, не расходуя много материала.

Дом над каналом от DUS Architects

Для реализации своего проекта необычного дома, напечатанного на 3Д-принтере, голландцы из DUS Architects используют масштабирующий компьютер KamerMaker, который способен генерировать структуры высотой до 3.5 м. В качестве конструктивного материала архитекторы планируют использовать полипропилен, но они также экспериментируют с биопластиком и ПВХ вторсырьем. Перед тем, как начать печатать дом в натуральную величину, архитекторы делают фрагменты здания в масштабе 1:20 и тестируют их на прочность.

3D-printed-canal-house-by-DUS-Architects

Пространственные принтера нового поколения от американских технологов

Команда из Массачусетского университета — MIT Media Lab, планирует экспериментировать с функционально-градиентными строительными материалами для 3D-принтеров, то есть такими, которые будут способны менять свои свойства в зависимости от нагрузки. Например, инженеры намерены разработать несущие конструкции и фасады современных архитектурных построек, которые будут однородные снаружи, но губчатые внутри. Американские технологи придумали методику назначения материалу различных свойств при помощи программирования параметров объемных пикселей – вокселей, Однако нынешнее поколение 3D-принтеров, рабочий узел которых двигается по трем осям и выкладывает материал слоями, не способно реализовать данную технологию. Тем более что при создании архитектурных объектов необычной формы необходимы вспомогательные габаритные элементы, предотвращающие обрушение структуры под собственным весом, что усложняет задачу моделирования.

Robot-silk-worms-to-print-pavilion

Инженеры Технологического университета из США предлагают заменить стандартную печатающую головку 3D-принтера роботизированной рукой-манипулятором, которая будет двигаться по шести осям вместо трех и позволит строить объемные структуры произвольной конфигурации в большом масштабе без поддерживающих конструкций. Основой концепции новой технологии печати для необычных домов послужил принцип, которым пользуются тутовые шелкопряды при плетении своих коконов. Во-первых, сама шелковая нить является материалом с градуированными свойствами, за счет чего кокон шелкопряда жесткий снаружи и мягкий внутри. Во-вторых, интересна система, применяемая насекомым для формирования кокона – они описывают восьмерку, скрепляя тончайшие волокна между собой, выделяя клейкую массу под названием серицин.

tutovyj-shelkopryad-kokon

Подсоединив микронные магниты к голове шелкопряда, ученые отследили систему и траекторию его движений при плетении кокона, а затем трансформировали данные в цифровую последовательность для управления роботизированной рукой – так они планируют изучить биологическую структуру в укрупненном масштабе. Также американцы изучают способы получения синтетических нитей, аналогичных по свойствам волокнам, продуцируемыми шелкопрядами и пауками. Используя результаты своих научных исследований, команда технологов рассчитывает построить павильон 3.6х3.6 м из натуральных шелковых нитей. Развитие технологии для реализации необычных проектов домов американцы видят в использовании множества крошечных роботов, комбинирующих приемы традиционного ткачества и 3Д печати.

Природа нашей планеты дает ученым почву для научных исследований в области строительства, архитекторам – для поиска новых концептуальных решений – биологические формы и природные материалы вдохновляют их на создание современной архитектуры, поражающей своей необычностью и неземным видом.

Будет интересно почитать:

Полеты в космос. Часть 1. Колонизация Марса
Пещерные города Крыма: история и факты
Галикарнасский мавзолей

Метки: ,

В рубриках: Архитектура, 15:08, 14 Сен 2014 в 15:08.

Ваш отзыв

Отзывов нет

Вы можете оставить свой комментарий!


Ваш отзыв