Самая высокая 3D-печатная башня: будущее строительства уже здесь

Еще десять лет назад строительство здания с помощью огромного принтера казалось сюжетом научно-фантастического фильма. Сегодня это уже реальность.

В небольшом швейцарском поселке Мулегнс, где проживает всего 16 человек, появилась башня Tor Alva высотой 30 метров — самая высокая в мире конструкция, созданная с помощью технологии 3D-печати бетона. Но этот проект интересен не только своим рекордом.

На самом деле он показывает, каким может стать строительство уже в ближайшие 10–15 лет.

Почему именно маленькая деревня?

На первый взгляд кажется странным, что столь инновационный проект появился не в мегаполисе, а практически в заброшенной альпийской деревне.

Однако идея оказалась намного глубже.

Мулегнс когда-то был важным пунктом на торговом пути через Альпы. Со временем поток людей исчез, молодежь уехала, а большинство зданий оказалось пустыми.

Создатели проекта решили использовать архитектуру как инструмент развития территории.

Вместо обычной туристической достопримечательности появилась инженерная лаборатория мирового уровня, способная привлечь тысячи посетителей.

Сегодня архитектура становится не только строительством зданий, но и способом развития экономики региона.

Башню невозможно было построить традиционным способом

Самое удивительное — форма здания.

32 Y-образные колонны напоминают ветви огромного дерева.

Каждая колонна имеет собственный рисунок поверхности.

Каждая уникальна.

Если бы инженеры попытались изготовить такую конструкцию классическим способом, стоимость опалубки оказалась бы огромной.

Для 3D-принтера же разницы практически нет.

Робот одинаково легко печатает:

• прямую колонну;
• сложный орнамент;
• плавные изгибы;
• нестандартную геометрию.

Это полностью меняет подход к архитектуре.

Что изменилось благодаря 3D-печати

Раньше архитекторы были вынуждены подстраивать свои идеи под ограничения строительства.

Теперь все происходит наоборот.

Современные технологии позволяют проектировать практически любую форму, а затем автоматически передавать ее строительному роботу.

Фактически исчезает грань между цифровой моделью и реальным зданием.

Именно поэтому BIM и 3D-печать становятся взаимосвязанными технологиями.

Не просто бетон

Одним из главных достижений проекта стала интеграция стальной арматуры непосредственно в процессе печати.

Раньше это считалось одной из основных проблем подобных технологий.

Команда ETH Zurich впервые смогла объединить:

• послойную печать бетона;
• автоматическое армирование;
• сложную пространственную геометрию.

Благодаря этому стало возможным создавать значительно более высокие конструкции.

Это открывает путь к строительству многоэтажных объектов с использованием роботизированных технологий.

Меньше бетона — меньше выбросов CO₂

Одним из главных преимуществ новой технологии является экологичность.

При традиционном строительстве используются массивные бетонные элементы и большое количество одноразовой опалубки.

В случае с Tor Alva принтер формировал только ту часть конструкции, которая действительно работает на прочность.

В результате удалось:

• сократить расход бетона;
• отказаться от сложной опалубки;
• уменьшить строительные отходы;
• снизить углеродный след проекта.

Для мировой строительной отрасли это особенно важно, поскольку производство цемента остается одним из крупнейших источников выбросов CO₂.

Архитектура, которую можно разобрать

Еще одна необычная особенность башни — ее временный характер.

Все элементы соединяются болтами.

После нескольких лет эксплуатации башню можно полностью разобрать и собрать в другом месте.

Фактически речь идет о здании, которое можно перевозить.

Такой подход постепенно становится новой философией строительства.

Будущие объекты должны быть не только красивыми и надежными, но и пригодными для повторного использования.

Что это значит для промышленного строительства?

На первый взгляд может показаться, что подобные проекты относятся исключительно к экспериментальной архитектуре.

Однако технологии, испытанные на таких объектах, очень быстро находят применение в промышленности.

Уже сегодня 3D-печать используется для создания:

• архитектурных элементов;
• опалубки сложной формы;
• инженерных конструкций;
• малых производственных зданий;
• нестандартных бетонных изделий.

В ближайшие годы эта технология может значительно изменить строительство заводов, складов и логистических комплексов.

BIM становится обязательной частью процесса

Без цифровой модели подобный проект невозможно реализовать.

Каждая колонна Tor Alva имеет уникальную форму.

Каждый слой бетона рассчитывается компьютером.

Каждая траектория движения печатающей головки создается автоматически.

Именно BIM позволяет объединить архитектуру, расчеты, производство и строительство в единую цифровую цепочку.

Что это означает для Казахстана?

• Казахстан активно развивает промышленное строительство, логистику и производственную инфраструктуру.
• Появление подобных технологий открывает новые возможности:

• ускорение строительства;
• снижение расхода материалов;
• автоматизация строительных процессов;
• уменьшение количества ошибок;
• повышение качества объектов.

Пока 3D-печать не заменит традиционное строительство полностью, однако отдельные элементы уже сегодня можно эффективно применять при реализации сложных промышленных проектов.

Взгляд STRON Engineering

В STRON Engineering считают, что будущее отрасли — это сочетание нескольких технологий:

• BIM-моделирования;
• цифровых двойников;
• искусственного интеллекта;
• автоматизированного производства;
• роботизированного строительства.

Каждая из этих технологий сама по себе уже меняет отрасль.

Но именно их совместное использование позволит проектировать, строить и эксплуатировать объекты значительно быстрее, точнее и экономичнее.

Заключение

Башня Tor Alva — это не просто мировой рекорд.

Это демонстрация того, каким станет строительство будущего.

Когда цифровая модель напрямую управляет строительным процессом, архитектор получает практически полную свободу формы, инженер — точность расчетов, а заказчик — более экономичный и экологичный объект.

Еще несколько лет назад это казалось экспериментом.

Сегодня это уже построенное сооружение.

А завтра подобные технологии могут стать стандартом промышленного строительства.