zdroj: Prvok

3D tisk domů: začneme v Česku, pokračovat budeme ve vesmíru

Věci chytřetéma 6 min čtení

Stavebnictví v Česku v těchto dnech zažívá malou revoluci. Právě finišují poslední úpravy na Prvokovi – prvním obyvatelném domu v tuzemsku, který vytiskla 3D tiskárna. Tým pod vedením Michala Trpáka společně se Stavební spořitelnou Buřinka a pod záštitou Ministerstva průmyslu a obchodu říká, že Prvokem chce nastartovat změny v českém stavebnictví. K vidění je dům v Praze na Střeleckém ostrově, od prvního září bude kotvit na pražské náplavce.

Líbí se vám článek? Sdílejte ho:

Stavebnictví v Česku v těchto dnech zažívá malou revoluci. Právě finišují poslední úpravy na Prvokovi – prvním obyvatelném domu v tuzemsku, který vytiskla 3D tiskárna. Tým pod vedením Michala Trpáka společně se Stavební spořitelnou Buřinka a pod záštitou Ministerstva průmyslu a obchodu říká, že Prvokem chce nastartovat změny v českém stavebnictví. K vidění je dům v Praze na Střeleckém ostrově, od prvního září bude kotvit na pražské náplavce.

Související článek

První 3D vytištěný dům v Česku bude brzy hotový. Kvůli zastaralé legislativě popluje na vodě

Dům pojmenovaný Prvok vyroste bez jediného stavebního zásahu a bez klasických dělníků. Veškerý materiál projde tryskami robotického ramena, které se umí pohybovat po přesně naprogramovaných drahách. Dům vznikne 3D tiskem, poprvé v Česku používaným v reálném stavebnictví. Robotické rameno teď natisklo první část domu. Pokud se však má toto využití 3D tisku prosadit, bude nutné zaktualizovat zastaralou legislativu.

Stavbu o velikosti 43 metrů čtverečních nechali vytisknout v průmyslové hale v Českých Budějovicích. S tiskem domu pomáhá týmu robot od firmy ABB, který se obyčejně používá třeba při svařování a lakování vozů v automobilkách. Umí pracovat s přesností na mikrometry, tady to však není až tak důležité, betonová směs se totiž při tisku roztéká.

Stroj má na sobě oranžový ochranný obleček – pohybuje se v prašném prostředí a klouby, které mu umožňují pohyb, by se snadno mohly zadrhnout. A protože s tvůrci domu strávil robot desítky hodin, vypěstovali si k němu láskyplný vztah. Říkají mu Máša.

Máša má svou hlavu. „Někdy prostě řekne, že už toho má dost. Tedy vypne se, protože není zvyklá na tolik příkazů najednou,“ usmívá se Jiří Vele, architekt a autor ovládacího scriptu robota. Někdy to zas Máša s lidskými kolegy vzdá, když například nedosáhne na místo, které jí data určila.

Aby Máša nenarazila

Máša působí při tisku elegantně, protože je záměrně zpomalená. Zatímco tady se z ní betonová směs sunula rychlostí 15 centimetrů za vteřinu, fakticky by to mohla dotáhnout i na rychlost 10 metrů za vteřinu. „Běžně je to robot, který je zavřený v kleci. Je obrovský, silný a pohyb jeho ramen je pro člověka nepředvídatelný,“ popisuje Jiří Vele. Vysvětluje, že ruka stroje má víc kloubů než ta lidská, a tedy i více os, podél kterých se hýbe. „Pohybuje se pro člověka v úplně nepochopitelném sledu. Tak aby jemu to bylo co nejpříjemnější. A aby mu jeho šest os fungovalo co nejlépe a co nejrychleji se plynule dostal, kam potřebuje,“ říká Vele.

Takto probíhal tisk domu -

Máša se do určitého bodu natahuje tak, že svou trajektorii změní třeba třikrát. Je to kolos, a pokud jí stojíte v cestě, znamená to pro vás problém. Sami jen těžko odhadnete, kam uhnout. Její představa prostoru je prostě jiná. „Snažíme se, aby se kvůli tisku hýbala lineárně. A to je pohyb pro ni ne úplně přirozený,“ dodává Vele. Robot totiž musí tisknout betonovou směs po řádcích, v jedné linii, nepřerušovaně a plynule. A jsou tu další problémy. „Z jednoho bodu do druhého se prostě v některých případech neumí dostat. Narazí do takzvané singularity. To znamená, že by narazil do sebe. I když my to tak třeba nevidíme,“ říká Vele.

Programuji, tedy stavím

Vele má v týmu Prvoka na starosti programování. Je vlastně první vlaštovkou toho, jak už možná brzy budou architekti vypadat: vedle klasického nákresu domu budou muset vytvořit i jeho „překlad“ do strojové formy. Tak aby podobu dokázal pochopit i pracující robot. Vele však proti označení za programátora trochu protestuje: studoval architekturu a programátorem prý v tomto případě rozhodně není. „Ovládám robota, sleduji, jak tiskne, a připravuji data. Vytvořil jsem si skript pro to, abych zautomatizoval, že se z objektu stanou data pro robota. Pak je jenom vezmu a zadám do zařízení,“ krčí rameny.

Související článek

Liberečtí technici vyvíjejí unikátního robota pro 3D tisk velkých budov

Technická univerzita v Liberci vyvíjí robotické rameno pro 3D tisk ve stavebnictví . Zařízení, které umožní výrobu rozsáhlých či vícepodlažních budov přímo na staveništi, se chystá patentovat. 3D tisk se zatím uplatňoval v jiných oblastech a jeho využití ve stavebnictví je zatím ve fázi experimentů. Například v Českých Budějovicích by ale měl do léta vyrůst prototyp 3D tištěného domku Prvok ze speciálního betonu.

Ve skutečnosti dokáže na pohled poměrně složité procesy podobně „naprogramovat“ s trochou cviku prakticky každý. A to díky jednoduchému ovládacímu softwaru.

Stavebníci tak můžou provádět experimenty v 3D tisku bez znalosti kódu a speciálních programovacích jazyků. „Vlastně je to skládání jednotlivých ikonek s různými funkcemi za sebe. Je to v zásadě takový programovací jazyk pro pětileté dítě,“ usmívá se Vele. Základ je z architektonického programu, který Vele přizpůsobil svým potřebám. „Zlepšuji jej tak, že dodávám víc svobody tomu robotovi. Aby dosáhl dál anebo naopak blíž,“ říká architekt.

Vele teď veškerou svoji energii věnuje Prvoku. Přesto by se jeho práce mohla dostat daleko za hranice České republiky. Při studiu na ČVUT vytvořil teorii pro výzkumnou stanici na Marsu. Stavbu, která by měla odolat extrémním výzkumným podmínkám, by v jeho vizi pomohli vytvořit roboti a konstrukci by zajistil právě 3D tisk.

To může na první dojem působit jako vzdálená futuristická představa. Ovšem jen do chvíle, než zjistíte, že se jeho projekt prezentoval i v rámci týmu, který se zabývá extraterestriální – tedy mimozemskou – architekturou ve firmě Space X. Tedy ve společnosti vizionáře Elona Muska, který hodlá lidi reálně na Mars dostat, a který dnes již lidi umí poslat do vesmíru a bezpečně je z něj i vrátit zpět na Zemi.

Budoucnost stavebnictví?

3D tisk může stavby budov také výrazně zlevnit. Jednou by se totiž mohlo tisknout z materiálu, který byl kompletně rozebrán z předchozího domu. Směs by tak byla plně recyklovaná, bez zbytečných a drahých stavebních odpadů.

Nižší cena tisku by mohla znamenat pro stavebnictví revoluci. I na začátku 21. století se podle Stavební spořitelny Buřinka stavebnictví jako jedno z mála odvětví ve valné většině pracovních kroků spoléhá především na manuální práci. A třeba nedávné uzavření hranic stavby zpomalilo nebo rovnou úplně zastavilo. „Kromě zlevnění by 3D tisk nakonec mohl i zatraktivnit stavebnictví a vytvořit nové studijní obory,“ představuje si ekonom a analytik Pavel Šik.

Související článek

Zázemí jako z jiné planety. Smíchovská průmyslovka má unikátní chytrý dům

Bývalá strojní průmyslovka z pražského Smíchova už několik let funguje jako špičkové vzdělávací zařízení v oboru IT. Do nového školního roku vstoupila ve velkém stylu – s perfektně vybavenou učebnou IoT, zařízenou jako chytrý dům.

Konečným cílem je, aby se náklady na stavbu jednoho metru čtverečního dostaly na 30 tisíc korun. Teď tomu tak není – jde o stavbu prototypu, a tak postavit Prvoka stálo řádově několik jednotek milionů korun. Nejdražší bylo vytvořit speciální betonovou směs.

Práce pro lidi je pořád dost

„Draho v případě tisku Prvoka přišel i čas lidí, kteří se na něm podíleli,“ upozorňuje Kateřina Nováková, která je jednou z členek týmu. Zatímco obrovské rameno Máši poklidně vrstvilo jeden řádek betonu na druhý, lidé kolem ní pobíhali, přenášeli těžké pytle směsi, ty největší nechali zvedat jeřáby a pak obsah míchali a lili do hrdel zásobníku.

3D tisk v architektuře totiž ještě opravdu není jen o tom zapnout stroj a pozorovat, jak vytváří dům. Naopak – tady obvykle raději nenechávali robota běžet na samostatný režim, kdy se zkrátka zmáčkne start, a stroj pracuje. Skoro vždy někdo tlačítko prostě držel. Teprve při jeho puštění by se pohyby Máši úplně zastavily.

Související článek

Jak pracovat s 3D tiskárnou? Maker Faire vás to naučí z pohodlí domova

Dva roky po sobě patřil Průmyslový palác na pražském Výstavišti jeden jarní víkend kutilům, hračičkům a vynálezcům všeho druhu. Letos se Maker Faire z pochopitelných důvodů přesouvá na internet. To však neznamená, že by nestál za návštěvu.

Tak to bylo až do poslední vrstvy. Máša pak úhledně složila své rameno doprostřed prostoru. Ale lidé kolem ní stále pracovali: čistili trysky, vylévali směs ze zásobníků a odváželi materiál.

Tisk Prvoka je nyní hotový, teď probíhají dodělávky jako rozvody, okna a dveře. V půlce srpna se první 3D vytištěný dům v Česku ukáže na Střeleckém ostrově v Praze, od prvního září zakotví na pražské náplavce. A až si jej lidé dostatečně prohlédnou, je v plánu jej nabízet k pronájmu, třeba místo víkendové chaty.

Líbí se vám článek? Sdílejte ho:
link odkaz
Reklama