УМНЫЕ РЕШЕНИЯ

Революционный 3D-принтер, который может построить из бетона дом площадью около 2,5 тыс. кв. футов (~ 230 кв. м) всего за сутки.

В Университете Южной Калифорнии сейчас проводятся испытания огромного 3D-принтера, который можно задействовать для постройки целого дома – с этим заданием принтер справится всего за 24 часа.

Профессор Берок Хошневис (Behrokh Khoshnevis) разработал гигантский 3D-принтер, который заменит строителей: из расположенного на перекладине сопла будет литься бетон, из которого принтер сможет построить настоящий дом.

По словам Хошневиса, «по сути это расширение 3D-печати до масштабов строительства дома». Технология, известная под названием «Контурное строительство« (Contour Crafting), может полностью изменить строительную промышленность.

Доступный дом?

Эта технология может сократить затраты на владение домом, что позволит миллионам людей улучшить свои жилищные условия. Её даже можно применять в пострадавших от стихийных бедствий районах для возведения убежищ. Например, после тайфуна Хайян, обрушившегося на Филиппины и оставившего без жилья практически 600 тыс. человек, использование данной технологии позволило бы быстро возвести необходимое количество жилья.

С помощью контурного строительства можно возводить высококачественные убежища для тех, кто в настоящий момент оказался в безнадёжном состоянии. «На заре XXI века около миллиарда людей живёт в трущобах», – рассказывает Хошневис. – «Эти здания являются источником проблем для традиционного строительства – медленного, трудозатратного и малоэффективного».

Как отмечает Хошневис, достаточно оглянуться и станет ясно, что практически всё в наше время производится автоматически – «обувь, одежда, бытовые приборы, машины. Единственное, что до сих пор строится вручную, это дома».  

Как работает технология контурного строительства?

Система контурного строительства представляет собой робота, который автоматизирует операции, ранее проводившиеся вручную, и таким образом строит трёхмерный объект.

На расчищенной и ровной площадке рабочие укладывают два рельса – на несколько футов дальше предполагаемой ширины искомого дома. По этим рельсам будет перемещаться кран с соплом и автоматизированная «рука» для подачи материалов.

Льющийся из сопла бетон позволит послойно возвести полые стены и затем заполнить их дополнительным количеством бетона... людям останется лишь вставить двери и окна.

«Это комбинация автоматизированного проектирования и автоматизированного производства», – рассказывает Хошневис. – «Здание проектируется на компьютере и возводится с помощью компьютера». Технология контурного строительства позволит возводить «целые кварталы – с минимальными затратами денежных средств и времени, с большей степенью безопасности и при этом абсолютно любой планировки».

С помощью технологии контурного строительства возможно получить более прочную структуру, нежели при обычном способе возведения зданий. Так, в ходе тестирования стена, созданная с помощью этой технологии, выдержала давление в 10 тыс. фунтов на кв. дюйм, тогда как обычная стена – лишь 3 тыс. фунтов на кв. дюйм.

Будут ли все здания в будущем выглядеть одинаково?

Есть опасения, что все созданные по технологии контурного строительства дома будут выглядеть одинаково. Именно эта одинаковость легла в основу критики в адрес пригородной застройки 50-х гг. прошлого века, хотя эти дома и позволили разместиться с комфортом миллионам людей. Не появится ли аналогичная проблема с изготовленными роботизированным путём домами, которые все окажутся близнецами-братьями?

Вовсе необязательно они будут выглядеть одинаково, ведь всё, что требуется, это внести изменения в компьютерную программу, и вы получите совершенно другой дом.

Поскольку здания печатаются с помощью сопла, их планировка может быть более разнообразной по сравнению с современными конструкциями. «Например, стены могут быть не прямыми, а изогнутыми», – рассказывает Хошневис, – «и вы сможете добавить весьма необычные архитектурные детали, причём без дополнительных затрат».

Останутся ли строители без работы?

Разумеется, главные опасения вызывает дальнейшая судьба строителей. По сравнению с другими отраслями промышленности, сфере строительства в целом удалось избежать автоматизации, и в настоящее время в ней заняты миллионы людей по всему миру.

По данным Международной организации труда (МОТ), в области строительства занято около 110 млн. человек со всех концов Света, и она «играет важную роль в борьбе с высоким уровнем безработицы и позволяет поглощать дополнительную рабочую силу из сельских районов».

Технология контурного строительства может лишить всех этих людей занятости, что подводит к вопросу: а не принесёт ли она с собой больше вреда, чем пользы? Вместо непосредственно строительства дома рабочие будут обслуживать машины, которые придут им на смену.

«Есть опасения, что строители могут лишиться работы», – рассказывает Хошневис, – «однако суть в том, что в этом секторе может появиться множество новых видов занятости». Хошневис напоминает, что в 1900 г. практически 62% американцев были фермерами, тогда как в настоящее время благодаря развитию технологий в сельском хозяйстве занято менее 1,5% американцев. «То же самое произойдёт и в строительной промышленности», – считает он. Хошневис уверен, что «работа на стройке – это опасный труд», и отмечает, что «куда более опасный, нежели работа в шахте или в поле. Ежегодно погибает 10 тыс. человек, занятых в сфере строительства, которая вдобавок из-за связей с торговыми и управленческими структурами весьма коррумпирована. Здесь крайне высокие издержки и постоянный перерасход бюджета».

Когда мы увидим роботов-строителей?

Однако может ли робот-строитель перебраться из лаборатории на строительную площадку? «Хошневис – плодовитый изобретатель», – заявляет Брэд Лемли. – «В 1974 г. он эмигрировал из Ирана и обладает патентами в различных областях, начиная от оптики и заканчивая робототехникой. После землетрясения в Нортридже (Калифорния) он замазывал трещины на стенах гостиной и думал, что должно найтись что-то получше этого занятия». «Если можно построить стену, можно построить дом», – уверен Хошневис.

Хотя технология контурного строительства вошла в перечень 25 лучших изобретений, по версии Национального зала славы изобретателей и телепрограммы «Современные чудеса» («Modern Marvels») канала «The History Channel» ещё в 2006 г., она по-прежнему находится на стадии тестирования.  

Текущие исследования финансируются НАСА и Калифорнийским институтом искусства и архитектуры Земли (Cal-Earth Institute). Дальнейшее развитие технологии контурного строительства связывается с созданием современных гражданских зданий, а также построек на Луне – посадочных площадок, дорог, ангаров и противорадиационных стен.

В рамках проекта НАСА «Исследования и технологии в пустыне» (Desert Research and Technology Studies, D-RATS) изучается возможность адаптирования и использования этой технологии за пределами Земли.

«Эта технология подобна камню, который мы вскатили на вершину скалы», – заявил Хошневис в интервью журналу «Discover». – «Теперь достаточно одного лишь небольшого толчка и она будет развиваться сама по себе».