ICON из Техаса - это компания, занимающаяся 3D-печатью, которая быстро поднялась в мире архитектуры. Основанная в 2017 году, она заключила контракт с НАСА на разработку 3D-печатных структур на Луне (на фото: концептуальный рендеринг). Но сначала ICON запускает конкурс для решения одной из самых насущных проблем строительной отрасли на Земле: доступного жилья.
Джейсон Баллард, генеральный директор и соучредитель архитектурной компании ICON, занимающейся 3D-печатью, не стесняется в выражениях. «Есть определенные люди, которые довольны тем, что строят действительно уродливый или скучный мир», — сказал он. — Нет. В тот день, когда я выхожу на улицу и вижу, как один из моих роботов строит что-то уродливое — это кошмарный сценарий для меня».
Баллард, быстро говорящий техасец в 10-галлонной шляпе, имеет видение будущего архитектуры. Другие покупаются на это. С момента запуска в 2017 году базирующаяся в Остине компания ICON получила около полумиллиарда долларов финансирования, выиграла контракт с НАСА и объединилась с влиятельными архитекторами, такими как Бьярке Ингельс. Если все пойдет по плану, ICON будет строиться на Луне до конца десятилетия.
Но сначала генеральный директор хотел обсудить полет на Луну гораздо ближе к дому.
ICON сделал себе имя, создавая дома с использованием высокопрочного бетона, который он называет «Lavacrete», напечатанного слоями для формирования стен. Большая машина ICON под названием «Вулкан» выполняет печать, питаемую системой смешивания на месте, получившей название «Магма».
Первый дом компании был открыт в 2018 году, и с тех пор ее деятельность расширилась: от коллекции из шести домов в 2020 году до строящегося сообщества из 100 домов к северу от Остина (крупнейшее печатное сообщество в США). На каждом этапе площадь недвижимости увеличивалась с 350 квадратных футов до более чем 2 квадратных футов, поскольку технология развивалась, и 000D-печатные дома перешли от прототипа к новинке и относительно распространению.
Красной нитью через всю работу ICON проходит строительство домов для обездоленных людей, в том числе жилья для долгосрочных бездомных, часто в сотрудничестве с некоммерческими организациями. Создание доступного жилья также является целью, которая привела компанию к запуску конкурса дизайна Initiative 99 в прошлом месяце.
Инициатива 99 ищет заявки на дома, которые могут быть напечатаны на 3D-принтере за 99 000 долларов США или меньше. Баллард описал это как «призыв к оружию для мирового сообщества архитектуры и дизайна», чтобы справиться с «одной из самых насущных отраслей, нуждающихся в переосмыслении».
Опрос, проведенный Pew Research Center в 2021 году, показал, что около половины американцев сообщили, что доступное жилье является «серьезной проблемой» в их районе. По одной из оценок конца 2020 года, дефицит предложения жилья в США составил 3,8 миллиона единиц.
Пегги Бейли является вице-президентом по жилищному строительству и обеспечению доходов в прогрессивном американском аналитическом центре Center on Budget and Policy Prioritys. Бейли объяснил, что в США многие люди изо всех сил пытаются заплатить за свое жилье. «Еще до пандемии и экономического спада 23 миллиона человек жили в 11 миллионах домохозяйств с низким доходом, которые платили более 50% своего дохода за аренду», — сказала она CNN по электронной почте.
«Инновационные способы строительства жилья являются многообещающим шагом на пути к созданию более доступного жилья», — добавила она, предупредив, что «кризис доступности жилья не связан с одной проблемой или событием. Многогранные проблемы требуют многогранных решений».
Wolf Ranch, сообщество из 100 домов к северу от Остина, штат Техас, находится в стадии строительства и станет крупнейшим 3D-печатным жилищным проектом.
Идея Инициативы 99 возникла в результате внутреннего исследования, которое ICON проводил каждые шесть месяцев в течение последних пяти лет, чтобы увидеть, что можно построить за 99 000 долларов с помощью доступных технологий. «В этом году мы достигли переломного момента», — сказал Баллард. «Результаты были очень убедительными. До всех нас сразу же дошло, что мы должны рассказать об этом всем».
Генеральный директор ICON сказал, что призовой фонд Initiative 99 в размере 1 миллиона долларов станет крупнейшим за всю историю конкурса доступного жилья. Конкурс стартует 23 мая и продлится год, с этапами разработки концепции, эскизного проектирования и разработки дизайна. Будет несколько победителей, и их проекты будут построены ICON.
Баллард надеется, что на конкурс будут приниматься заявки, адаптированные к культурам и контекстам по всему миру, с учетом конкретных потребностей и проблем.
Бейли предположил, что успех жилья, напечатанного на 3D-принтере, может зависеть от того, как его воспринимают потенциальные жители. «Одна вещь, которую следует иметь в виду при любых инновациях в жилищном строительстве, включая 3D-девелопмент... заключается в том, что жилье должно вписываться в рынок аренды и быть того качества и стиля, в которых любой человек хотел бы жить», - сказала она.
Внеземные исследования и разработки
Баллард сказал, что все проекты ICON дополняют друг друга: например, программное обеспечение для мониторинга и поддержки систем, которое он будет использовать в домах Initiative 99, было разработано в рамках инициативы Project Olympus, которая исследует строительство 3D-печатных конструкций на Луне.
Лунные концепты, созданные в сотрудничестве с Bjarke Ingles Group, были выпущены в 2020 году, а в ноябре 2022 года ICON получила контракт от НАСА на 57 миллионов долларов, кульминацией которого станут испытания на Луне.
Вместо Lavacrete ICON экспериментирует с использованием лунного реголита, богатой минералами пыли и камня, которые покрывают поверхность Луны. Реголит может быть расплавлен с помощью лазера и превращен в керамический материал, который является твердым, прочным и поглощающим излучение, объяснил Баллард.
Части строительной системы были протестированы в вакууме, а затем будут испытаны в смоделированной лунной гравитации, прежде чем будут отправлены на Луну в 2026 или 2027 году, добавил он. Генеральный директор подчеркнул, что пока нет планов по созданию лунной базы, но испытания ICON станут значительным шагом в этом направлении.
Некоторые из лунных идей ICON также могут найти гражданский контекст. Баллард осознает, что Lavacrete содержит цемент, который имеет большой углеродный след, и сказал, что ICON исследует способы использования местных строительных материалов на Земле, которые могут конкурировать с бетоном.
Патти Харбург-Петрих, директор инженерно-консалтинговой компании Buro Happold, отметила, что некоторые компании уже печатают не бетоном, а материалами. Фирма консультировала отмеченный наградами Mighty Buildings Mighty House в Калифорнии, в котором для стен использовался сборный композитный каменный материал, напечатанный на 3D-принтере.
Она утверждала, что есть веские аргументы в пользу устойчивости 3D-печати. «Часто дома, напечатанные на 3D-принтере, могут быть построены быстрее и устойчивее по сравнению с традиционным строительством», — сказал Харбург-Петрич по электронной почте, указав на сокращение строительных материалов, потраченных впустую при строительстве.
Достижение масштаба
В последние годы наблюдается рост амбиций в отношении 3D-печати. Дубай в Объединенных Арабских Эмиратах стремится к 25 году построить 3% новых зданий с использованием технологии 2030D-печати, и в городе находится крупнейшее в мире 3D-печатное по объему сооружение — двухэтажное здание местного правительства, построенное Apis Cor в 2019 году.
Первое многоэтажное здание, напечатанное на 3D-принтере в США, было представлено в сентябре 2022 года, а самое высокое здание в мире, напечатанное на 3D-принтере, — это трехэтажный дом высотой 9,9 метра (32,5 фута) в Саудовской Аравии, завершенный в ноябре прошлого года — оба реализованы с использованием технологии печати датской компанией COBOD.
Завершенный в конце 2019 года, Apis Cor создал стены для того, что в настоящее время является крупнейшим 3D-печатным зданием в мире по объему материала. Он был сформирован с помощью мобильного 3D-принтера и рассчитан на суровые климатические условия.
COBOD несет ответственность за то, что, по его утверждению, является самым высоким 3D-печатным зданием в мире, трехэтажным домом в Саудовской Аравии.
Баллард говорит, что ICON также планирует печатать многоэтажные здания и работает над дизайном триплекса и квадплекса. ICON разрабатывает следующее поколение своей системы печати Vulcan, способную создавать гораздо более крупные проекты, сказал Баллард, добавив, что компания стремится в конечном итоге создать систему, в которой три или четыре машины могут управляться одним человеком. «Вы должны ожидать, что он будет намного быстрее, вы должны ожидать, что он будет намного более автономным», — добавил он.
Это мышление возникает, когда секторы проектирования и строительства в США сталкиваются с нехваткой квалифицированной рабочей силы, отметил Харбург-Петрич. Наряду с более доступными и мобильными системами 3D-печати, в будущем «нам также нужна рабочая сила, которая адаптируется к технологии 3D-печати», — сказала он.
Следующее поколение печатной системы ICON Vulcan находится в разработке.
3D-строительство в масштабе, с акцентом на доступное жилье, — это то, что Баллард хочет сделать ICON. В случае с Инициативой 99 победившие проекты будут выпущены бесплатно, а это означает, что любой, у кого есть инструменты, может сам создавать дома.
«Я чувствую, что будущее может быть удивительным», — сказал Баллард. «Но меня также преследует это понимание истории и человеческого поведения, потому что это не гарантирует, что оно будет удивительным. Мы должны сделать так. И нам придется пойти на некоторые риски, чтобы сделать это».
