Зміст:
  1. Звідки ідея 
  2. З яких етапів складається будівництво
  3. Скільки людей залучено до будівництва
  4. У чому переваги технології
  5. Безпека будівлі під час війни 
  6. Про використання перероблених матеріалів
  7. Що далі 

У Львові в районі Голоско будують першу в Європі школу, надруковану за допомогою 3D-принтера. Новий корпус школи відкриється для відвідування 100 учнів вже у 2024 році. 

Читайте нас в Telegram: головні новини коротко

Liga.Tech розповідає, у чому переваги такого 3D-будівництва, чи може 3D-принтер використовувати матеріал із зруйнованих будівель та що ще планують найближчим часом будувати за цією технологією в Україні. 

Звідки ідея 

Ідея проєкту виникла у голови гуманітарного фонду Team4UA Жана-Крістофа Боніса під час зустрічі з мером Львова Андрієм Садовим у перші місяці вторгнення. На той момент місто приймало дуже багато переселенців і необхідно було розмістити близько 700 000 осіб з урахуванням того, що вони можуть лишитися у місті.

У Львові вперше в Україні друкують школу на 3D-принтері. Як це відбувається
Фото – Team4UA

"Під час зустрічі я згадав про технологію, яка стає дуже популярною у Європі останні п’ять років, та подумав, чому не почати принтувати будинки? Це швидко та економічно вигідно, якщо масштабувати проєкт", – розповідає у коментарі Liga.Tech Жан-Крістоф Боніс.

Далі команда взялась за вивчення технології, міжнародного досвіду та пошуку партнерів, які спеціалізуються на будівельному 3D-друці. Пілотним проєктом стала шкільна будівля, стіни якої зараз вже зведені.

З яких етапів складається будівництво

Будівництво школи складається з п'яти етапів. Перший – влаштування конструкцій бетонних стін  та парапетів будівлі – вже завершено. 

Другий етап – облаштування конструктиву. Це плити перекриття, мурування перегородок, стін та інших конструктивних елементів, покрівельні та фасадні роботи.

Третій етап – це електротехнічні мережі, мережі водопостачання та каналізації, мережі опалення та вентиляції, облаштування котельні; заповнення прорізів будівлі: віконні, фасадних конструкції, двері. Після чого проводиться обладнання інженерних мереж. Зокрема, теплої підлоги в стяжці, мереж систем контролю доступу, підключення магістральних комунікацій, внутрішнє оздоблення стін, стель, підлоги. Останній етап – облаштування територій. 

За технологією 3D-друку побудовані конструкції зовнішніх та внутрішніх стін навчальних класів, що становить 60% від загального об’єму бетонних конструкцій.

Фундаменти, тримальний каркас та плита покриття виконані з монолітного залізобетону.

Особлива увага приділялась архітектурній концепції шкільної будівлі та навколишньому благоустрою з урахуванням усіх професійних норм, що встановлені для шкільних споруд, кажуть у фонді. Процес будівництва та використання матеріалів був узгоджений з усіма вимогами, зазначеними у державних будівельних нормах. Не забули й про високі показники енергоефективності будівлі.

Скільки людей залучено до будівництва

Для обслуговування 3D-принтера потрібно п'ять спеціалістів: оператор принтера, технолог для приготування бетонної суміші та три спеціалісти, які допомагали з приготуванням суміші та догляду за бетоном після друку.

Бетон потрібно було зволожувати після друку протягом декількох годин, а у сонячну погоду – довше.

Якщо порівнювати зі зведенням стін за технологією монолітного залізобетону, то необхідно було б залучити вдвічі більше спеціалістів, пояснює Жан-Крістоф Боніс. 

У чому переваги технології

Найголовніша перевага цієї технології – швидкість будівництва, кажуть у Team4UA. Стіни невеликого житлового будинку, розрахованого на одну сім’ю можна звести приблизно за 48 годин. 

У Львові вперше в Україні друкують школу на 3D-принтері. Як це відбувається
Фото: Team4UA

Наприклад, найбільшу за розміром будівлю у Європі – приміщення для комп'ютерних серверів у Німеччині —  звели за допомогою 3D-друку за 140 годин. Якщо мати декілька принтерів та масштабувати будівництво, можна за швидкий термін відбудувати невеликі поселення або зруйновані квартали, пояснюють у фонді.

"Зараз за допомогою 3D-друку будують дво- та триповерхові будівлі, але вже є принтери, розміри яких дозволяють друкувати будівлі до семи-восьми поверхів, і сподіваємось, що скоро ми матимемо можливість затестити цю технологію та застосувати для майбутньої відбудови зруйнованих регіонів України", – каже Боніс. 

Підписуйтесь на LIGA.Tech в Telegram: головні новини світу технологій

Другою вагомою перевагою 3D-друку є варіативність архітектурних форм, які можуть бути реалізовані принтером. Починаючи з проєктування будівлі архітектором, подальше передавання даних інженеру, що працює з 3D-друком, дозволяє створити модель друку, за якою принтер може надрукувати стіни різноманітної форми. Це відкриває широкі можливості для новаторських архітектурних рішень, які, за умов традиційного будівництва, вимагають значних фінансових вкладень. 

3D-друк забезпечує оптимальну вартість реалізації таких проєктів, надаючи дизайнерам та архітекторам значно більшу свободу для креативних виявів.

Третя перевага – ефективне використання матеріалів та потенційно нижча вартість порівняно з класичним будівництвом. "Школа, над будівництвом якої ми працюємо, має вищу вартість порівняно зі звичайним будівництвом, оскільки це пілотний проєкт для нашої команди, яка вклала значні зусилля у підготовку та вивчення технології та її практичного застосування в Європі", – розповідає керівник фонду. 

Крім того, команда стикнулася зі зміщенням термінів реалізації проєкту. Початково друк планувався на жовтень минулого року, проте через обстріли та проблеми з електроенергією, це довелося перенести на весну.

Загалом під час масштабування такого типу будівництва потенційно можливо досягти зниження вартості на 10-15% порівняно з традиційним будівництвом, підсумовує наш співрозмовник. 

Безпека будівлі під час війни 

У випадку школи бетон для 3D-друку не використовується як тримальний каркас будівлі. Його призначення – облаштування зовнішніх та внутрішніх стін, хоча має міцність у чотири-пʼять разів більшу за звичайну цегляну стіну. Основний тримальний каркас будівлі виконано з монолітного залізобетону, що відповідає вимогам чинних Державних будівельних норм.

Укриття в молодшій школі не передбачається, оскільки відстань до старшої школи відповідно до ДБН дозволяє використовувати укриття старшої школи.

Про використання перероблених матеріалів

Майже 95% матеріалів використаних для приготування бетонної суміші за технологією 3D-друку були вироблені в Україні. Серед них цемент, наданий компанією Cemark, щебінь, пісок і поліпропіленова фібра. Загалом велика частина матеріалів була вітчизняного походження.

У Львові вперше в Україні друкують школу на 3D-принтері. Як це відбувається
Фото – Team4UA

"Щодо іноземних матеріалів, ми використовували спеціальні добавки для бетонної суміші, які надають бетону більшу пластичність для створення різноманітних форм 3D-принтером, а також прискорюють його затвердіння, щоб попередній шар міг витримати навантаження наступного", – кажуть у команді, яка займається проєктом. 

Наразі не використовується бетон зі зруйнованих будівель, оскільки необхідна точна формула і щільність бетонної суміші для процесу друку. Однак розглядається та обговорюється можливість використання матеріалів зі зруйнованих будівель у майбутньому, необов'язково для 3D-друку. 

Що далі 

Будівельний 3D-друк дозволяє зводити не тільки будинки, а й інфраструктурні об’єкти. "Саме зараз наша команда працює над проєктом зведення мосту за допомогою технології 3D-друку в Херсонській області", – розповідає Жан-Крістоф.

Якщо школу вони будували на місці, то з мостом планується інший формат – його друкуватимуть за кордоном або у західній частині України, а далі вже встановлюватимуть готовий міст у Херсоні.

У Львові вперше в Україні друкують школу на 3D-принтері. Як це відбувається
Фото: Team4UA
У Львові вперше в Україні друкують школу на 3D-принтері. Як це відбувається
Фото: Team4UA
У Львові вперше в Україні друкують школу на 3D-принтері. Як це відбувається
Фото: Team4UA