Je to podobné, jako když tisknete cokoliv jiného, ačkoliv o trochu složitější, říkají o využívání 3D tisku ve stavebnictví odborníci. Zemí, které si tuto technologii osvojily, je v dnešní době již celá řada, včetně takového Japonska.
Tamní stavebnictví se dlouhodobě potýká s nedostatkem pracovní síly, stárnutím zaměstnanců i rostoucími cenami materiálů. Podpora digitalizace sektoru a zavádění IT technologií do stavebních strojů je tak vlastně nutností. A součástí strategie je právě i 3D tisk, který pomáhá zrychlit výstavbu, zvýšit bezpečnost pracovníků a omezit plýtvání materiálem. Zároveň otevírá prostor pro výrazně variabilnější architekturu třeba i v rámci místní infrastruktury.
V zemi vycházejícího slunce takto vzniklo například první 3D tištěné vlakové nádraží na světě nebo kratší úsek silnice. Roste ale i zájem o využití technologie za účelem výstavby bydlení a krizového ubytování po přírodních katastrofách.
Loni v listopadu vzbudil pozornost projekt „Stealth House“, což je podle CNN vůbec první dvoupodlažní 3D tištěný dům v celém Japonsku. Stavba inspirovaná tvary přírodních jeskyní měří šest metrů na výšku a má plochu 50 metrů čtverečních, přičemž samotná výstavba od základů až po střechu trvala jen 14 dní. Tisk probíhal přímo na místě pomocí velké portálové tiskárny. Obvodové stěny mají dutou konstrukci vyplněnou železobetonovým rámem, aby stavba odolala zemětřesením.
První české experimenty
Také v Česku se lze s technologií 3D tisku ve stavebnictví setkat. Už v roce 2020 s ní experimentovala prostřednictvím své Buřinky Česká spořitelna. Společnost tehdy představila první 3D tištěný dům v tuzemsku s názvem Prvok, který byl k vidění na Vltavě u Střeleckého ostrova. Cílem bylo ověřit možnosti 3D tisku betonu a ukázat jeho potenciál při zrychlení a zefektivnění výstavby, stejně jako možnosti využití recyklovaných materiálů. Dům vytisklo upravené robotické rameno používané v autoprůmyslu, přičemž od první myšlenky po představení hotového domu uběhlo jen deset měsíců.
Prvok zároveň ukázal i flexibilitu 3D tisku. Technologie umožnila přesné dodržení návrhu i organické tvary konstrukce, které by byly při běžné výstavbě obtížně realizovatelné. Díky speciálně navrženým stěnám se navíc podařilo zajistit celoroční obyvatelnost domu. Součástí objektu byly ekologické prvky jako recirkulační sprcha, tepelné čerpadlo, podlahové vytápění nebo zelená střecha se systémem zachytávání dešťové vody.
Samotná hrubá stavba vznikla v řádu hodin, bez nutnosti bednění a téměř bez odpadu. Nyní je Prvok umístěn na okraji rybníka v Safari Resortu v Hluboké u Borovan, kde si ho lze pronajmout.
O rok později navázala Buřinka na svoji prvotinu dalším projektem. Ve volnočasovém areálu Kupeckého na Praze 11 bylo v září 2021 otevřeno první 3D tištěné parkourové hřiště na světě. Kruhový areál tvoří čtrnáct 3D tištěných prvků propojených ocelovými trubkami, všechny vytiskla spin-off firma 3Deposition založená odborníky z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně. Samotný tisk trval deset hodin a spotřeboval 12,5 tuny speciální betonové směsi.
Lucemburský projekt dostupného bydlení
Další českou firmou zapojenou do rozvoje 3D tisku ve stavebnictví je Coral Construction Technologies. Ta se podílela například na projektu Tiny House LUX v lucemburském Niederanvenu, který měl ukázat možnosti 3D tisku jako řešení dostupného bydlení. Dům vznikl na úzkém a do té doby nevyužívaném městském pozemku širokém jen 3,5 metru. Studio ODA Architects proto navrhlo lineární dispozici, jež i přes kompaktní rozměry vytváří pocit většího prostoru. Výsledkem je plnohodnotné bydlení s konstrukčními a tepelnými parametry, jaké mají běžné domy.
Projekt patří mezi první 3D tištěné obytné budovy v Lucembursku. Zároveň byl realizován bez klasických betonových základů, jelikož stojí na dřevěné základové desce. Samotný tisk trval zhruba týden, dokončení další čtyři. Technologie navíc umožnila tisknout některé prvky přímo jako součást konstrukce, například sprchový kout nebo prostor pro toaletu – podobně to ukázal i zmíněný Prvok. Dům využívá lokální beton, solární panely, minerální izolace a je navržen tak, aby byl snadno rozebratelný, přemístitelný a recyklovatelný.
Coral se podílí i na dalších projektech, realizoval například první 3D tištěnou stanici lanovky ve Ski Areálu Kopřivná v Jeseníkách, ochranný bunkr pro Ukrajinu a další pro vojenské letiště v Čáslavi. Technologie byla využita také při vzniku parkourového hřiště pro Olympijský festival u jezera Most nebo autobusové zastávky pro Bratislavu.
Robotický beton a městská architektura
Do oblasti 3D tisku ve stavebnictví se zapojuje i česká společnost So Concrete, za níž stojí Serge Borenstein a Federico Díaz. Firma se specializuje na robotickou výrobu z vysokopevnostního betonu UHPC. „Technologii lze realizovat například robotickou extruzí nebo nově metodou SPI (Selective Paste Intrusion), kterou So Concrete rozvíjí jako jednu z prvních firem na světě v rámci joint venture společností Siment a Sipralu,“ uvádí pro Euro.cz šéf marketingu Jáchym Klimko s tím, že právě SPI umožňuje přesnější práci s materiálem a otevírá architektům možnost navrhovat organické, perforované a konstrukčně optimalizované tvary.
Mezi realizace So Concrete patří tramvajová zastávka Výstaviště v pražských Holešovicích, fasádní prvky pro projekty Smíchov City a Modřanský cukrovar, betonové komponenty pro londýnský kampus Timber Square nebo akustické panely pro Janáčkovo kulturní centrum v Brně. Firma aktuálně dokončuje podle návrhu studia Formafatal správcovský dům „Concierge“ v zaniklé obci Jabloneček, který je součástí projektu na oživení údolí v lesích u Ralska.
Způsob, jak stavět rychleji a s větší architektonickou svobodou
Z výše uvedeného je zřejmé, že technologie má velký potenciál především při výrobě fasádních systémů, interiérových obkladů či atypických betonových prvků. Tedy zkrátka a dobře všude tam, kde tradiční výroba naráží na cenu forem, bednění a složitost geometrie.
„3D tisk betonu může zrychlit a zefektivnit výrobu stavebních prvků, snížit materiálovou náročnost a umožnit variabilnější prefabrikaci. Do budoucna bude jedním z nástrojů, jak stavět rychleji, přesněji a s větší architektonickou svobodou,“ uzavírá Klimko.
