Содержание:
- Напечатать школу: как появился футуристический проект
- 3D-печать как строительная технология
- Первый блин украинской 3D-печати
- Чем 3D-школа отличается от обычной?
- Особенности 3D-конструкции
В декабре 2025 года во Львове дети впервые сядут за парты школы, напечатанной на 3D-принтере. Это единственное здание в Европе, построенное по такой технологии. Фасад школы возводили 40 часов, его стоимость составила 400 000 долларов при общей площади помещения 500 кв. м.
В чем особенности технологии? Какие материалы использовались, какова стоимость квадратного метра и что следует учитывать при реализации подобных проектов? Об этом Леся Соловчук поговорила с архитектором balbek bureau, разработавшим архитектурную концепцию проекта, а также с представителями датских компаний Cobod, изобретшей технологию, и 3DCP Group, управлявшей 3D-принтером.
Напечатать школу: как появился футуристический проект
Идея использования 3D-печати для строительства школы во Львове появилась в начале полномасштабной войны у французского эксперта в области искусственного интеллекта, футуролога Жана-Кристофа Бони. Он неоднократно подчеркивал, что считает своей миссией привлечение технологий к гуманитарным проектам, чтобы инновации помогали людям.
Проект стартовал в ноябре 2022 года. Львов выбрали не случайно: город считался безопасным, он принял десятки тысяч переселенцев, — пояснили. LIGA.net в благотворительном фонде Team4UA. Эту организацию Боня основал в первые месяцы войны для помощи беженцам и решения социальных проблем. Именно Team4UA инициировала и реализовала 3D-строительство таким инновационным способом при поддержке международного технологического гуманитарного фонда Humanitarian Innovative Technologies (HIT).
Городские власти выделили участок на улице Варшавской, 126, где в школе №23 вместо 700 детей училось 1000. Было решено построить одноэтажный учебный корпус для первоклассников школы на 100 детей.
По данным Team4UA, печать фасада обошлась в 400 000 долларов. Финансирование предоставили Укрсиббанк и TED foundation — корпоративный фонд, поддерживающий образование.
Читайте такжеВ швейцарской деревне установили самую высокую в мире башню, напечатанную на 3D-принтере: как она выглядит — фото
3D-печать как строительная технология
Процесс строительства с помощью 3D-принтера занял трое суток, из которых непосредственно печать фасада длилась 40 часов без перерыва. Были и дополнительные работы, поскольку стены, напечатанные на 3D-принтере, не являются несущими.
Печать производилась из бетонной смеси, на 99% состоящей из местного сырья — гравия, песка и цемента.
1% — это высокотехнологичная добавка D.fab, разработанная датской компанией Cobod. Добавка помогает превращать местные ингредиенты для бетона в прочный высокоэффективный материал для 3D-печати. Оптимизированная бетонная смесь быстро затвердевает, но при этом остается достаточно пластичной во время печати. Благодаря этому принтер позволяет создавать монолитную систему стен.
Cobod — разработчик технологии 3D-печати, компания предоставила принтер и систему подачи бетонных материалов. Еще одним технологическим партнером стала строительная фирма 3DCP Group, которая управляла работой устройства. Обе компании из Дании.
"Прочность стен, напечатанных на 3D-принтере, полностью сопоставима, а в некоторых случаях и превосходит прочность обычных кирпичных или блочных стен", — поясняет он в комментарии. LIGA.net Генеральный директор Cobod Хенрик Лунд-Нильсен.
В возведенных стенах есть каркасы для колонн — их строили по классической технологии, объясняют инициаторы строительства из Team4UA. Таким образом, вся нагрузка сверху будет приходиться на колонны, а не на стены, говорят в Team4UA.
3D-принтер BOD2, с помощью которого строили школу, относится к классу портальных систем, пояснили. LIGA.net в Cobod. (Это конструкции с параллельно-раздвижными створками, похожие на раздвижные окна или двери). Вокруг строительной площадки собрали стальную раму — это каркас и "мышцы" принтера.
В этой раме печатающая головка перемещается по трем осям. "Это позволяет ей размещать бетон в любой точке в пределах заданной области печати", — сообщают в компании. Таким образом, принтер может печатать здания различных размеров.
Например, год назад по этой же технологии компания построила первый в Европе проект социального жилья, напечатанный на 3D-принтере. Трехквартирный дом в Грейндж-Клоуз, Ирландия, имеет общую площадь 330 м², здание полностью соответствует международному стандарту ISO/ASTM 52939:2023.
Технология обеспечивает высокую точность печати, что позволяет архитекторам использовать органические формы без увеличения затрат, говорит соучредитель строительной компании 3DCP Group Миккель Бриг. Автоматизация и повторяемость сокращают рабочее время и строительные отходы.
"40 часов активной печати — это типичное время для возведения здания такого размера. В целом, строительство с помощью 3D-печати занимает от 24 до 72 часов, в зависимости от размера, высоты стен и сложности геометрии", — добавляет Брич.
Читайте такжеПреимущества и вызовы искусственного интеллекта: выиграет ли человек от инновационной революции?
Первый блин украинской 3D-печати
Однако 3D-печать не означает, что весь проект будет выполнен за 40 часов — это лишь чистое время печати бетонной стеновой системы. Далее необходимо было установить окна, крышу, инженерные системы и выполнить отделку, как и в стандартном строительстве.
На этом этапе проект застопорился на два года после того, как здание было передано на баланс Львова.
Городу пришлось искать нового инвестора. Строительство возобновилось благодаря семье Владимира и Натальи Швед, владельцам компании "Риел Эстейт Груп".
"Мы начали строить эту школу по грантовому проекту с международной организацией. Затем у них закончились деньги, и школа осталась недостроенной. После этого львовский застройщик вызвался достроить всё за свой счёт", — заявил мэр Львова Андрей Садовый.
В целом, школа, построенная с помощью 3D-принтера, не может быть дешевле обычной кирпичной школы, объясняет Дмитрий Васильев, генеральный директор, соучредитель и главный архитектор компании Archimatika. Он отмечает, что речь идёт о высокотехнологичном и дорогостоящем оборудовании.
Таким образом, 800 долларов за квадратный метр — именно столько стоил квадратный метр "коробки" школы — сопоставимо с аналогичной частью традиционного строительства.
"Это всё равно что строить коробку из бетона или кирпича. Разница в том, что требуется меньше людей, а оборудование автоматическое, готовое к работе, поэтому всё происходит быстрее", — объясняет Васильев. Возведение "коробки" при традиционном строительстве занимает от полутора до двух месяцев при очень хорошо организованном процессе.
Чем 3D-школа отличается от обычной?
Помимо преимуществ, касающихся времени, количества людей и прочности стен, 3D-печать обеспечивает контроль над формой, массой и армированием.
Например, стены можно спроектировать таким образом, чтобы они обладали повышенной сейсмостойкостью, — объясняет Борис Дорогов, соучредитель и главный операционный директор balbek bureau. Эта мастерская архитектурного дизайна интерьера разработала архитектурную концепцию проекта.
Однако у этой технологии есть и недостатки. Установка принтера — сложная история. "Чтобы напечатать холлом площадью 100 м²…"2"Его пришлось бы переставлять восемь раз, а каждая перестановка требует обустройства фундамента и тяжелой горизонтальной опоры", — подчеркивает архитектор.
Существуют также физические ограничения, касающиеся направления печати — непосредственно на участке с помощью такой технологии невозможно создавать горизонтальные плоскости из-за действия силы тяжести. Поэтому, если необходимы перекрытия, их нужно либо печатать отдельно, либо использовать классические железобетонные.
Кроме того, существует проблема с оборудованием. Такие 3D-принтеры не находятся в свободном доступе — их непросто найти в аренду. Более того, для работы с такой техникой требуются высококвалифицированные и узкоспециализированные специалисты, поэтому в аренду нужно брать не только сам принтер, но и команду для его обслуживания.
Еще одно ограничение — высокие требования к составу и качеству смеси, используемой для печати. Если консистенция будет неправильной, сопло забьется, и это остановит работу.
Особенности 3D-конструкции
В balbek bureau спроектировали здание таким образом, чтобы 3D-школа максимально отличалась от традиционной по дизайну.
Здание, в котором должны были разместиться четыре класса и дополнительные помещения (санузлы, гардероб, учительская, игровая зона), архитекторы сделали нетипичным по форме. Акцент был сделан на объемной волнистой текстуре стен – характерной особенности 3D-технологии.
Внутри продуманная планировка, удобные туалеты, отдельная учительская и большой холл со скалодромом. Здание полностью инклюзивное. Правда, столовой и бомбоубежища нет — они находятся в соседнем корпусе.
На прошлой неделе дети провели первый пробный урок. К концу декабря город планирует запустить полноценный учебный процесс.
В настоящее время масштабировать этот опыт не планируется ни на местном уровне, ни в Team4UA.
Организация сосредоточилась на сопровождении украинцев, эвакуированных с оккупированных территорий.
"Поскольку мы получили положительный результат, его можно масштабировать, но я против типовых решений", — заявил заместитель мэра Львова по градостроительству Любомир Зубач в комментарии LIGA.net.
Хотя, по мнению архитекторов, с которыми мы говорили, стоило бы продолжить серийное производство под определенную функцию.
Для одноэтажного здания площадью 500 кв.м применение 3D-печати стало удачным решением, подчеркивает Дмитрий Васильев. Если выстроить производственную цепочку, подготовить всю необходимую рабочую документацию, фундамент для этих объектов и запланировать аренду одного принтера на год, можно построить 12 объектов с габаритами, подобными этой школе, считает соучредитель и главный операционный директор balbek bureau Борис Дорогов.
Масштабирование этой технологии для типовых проектов также позволило бы снизить стоимость строительства: большую часть проектной документации не пришлось бы создавать с нуля — достаточно было бы адаптировать её к каждому участку и условиям местности, резюмирует он.
