Джейсон Баллард, генеральный директор и соучредитель архитектурной компании ICON, занимающейся 3D-печатью, не скупится на слова. "Есть люди, которые довольствуются тем, что строят действительно уродливый или неинтересный мир", - сказал он. "Мы не такие. День, когда я выйду на улицу и увижу что-то уродливое, построенное одним из моих роботов - это кошмарный сценарий для меня".
У Балларда, быстро говорящего техасца в 10-галлонной шляпе, есть свое видение будущего архитектуры. Другие покупают его. С момента запуска в 2017 году компания ICON из Остина получила финансирование в размере около полумиллиарда долларов, выиграла контракт с НАСА и объединилась с такими влиятельными архитекторами, как Бьярке Ингельс. Если все пойдет по плану, ICON будет строить на Луне до конца десятилетия.
Но сначала генеральный директор хотел бы обсудить лунный проект, который находится гораздо ближе к дому.
Компания ICON сделала себе имя, создавая дома из высокопрочного бетона, который она называет "лавакрет", послойно напечатанного для формирования стен. Большая машина, которую ICON назвала "Вулкан", выполняет печать, подаваемую системой смешивания на месте под названием "Магма".
Первый дом компании был представлен в 2018 году, и с тех пор ее деятельность расширилась: от коллекции из шести домов в 2020 году до строящегося поселка на 100 домов к северу от Остина (крупнейший печатный поселок в США). На каждом этапе площадь домов увеличивалась с 350 квадратных футов до более чем 2 000 квадратных футов, поскольку технология развивалась, и 3D-печатные дома перешли от прототипов и новинок к относительному мейнстриму.
Нитью через всю работу ICON проходит строительство домов для малообеспеченных людей, включая жилье для длительно бездомных, часто в сотрудничестве с некоммерческими организациями. Создание доступного жилья также является одной из целей, что привело компанию к запуску конкурса дизайна Initiative 99 в прошлом месяце.
На конкурс Initiative 99 представляются проекты домов, которые можно напечатать в 3D-печати по цене 99 000 долларов США или меньше. Баллард назвал это "призывом к мировому сообществу архитектуры и дизайна" заняться "одной из самых актуальных отраслей, нуждающейся в переосмыслении".
Опрос, проведенный Pew Research Center в 2021 году, показал, что около половины американцев считают доступное жилье "серьезной проблемой" в своем регионе. По одной из оценок конца 2020 года, дефицит предложения жилья в США составил 3,8 миллиона единиц.
Пегги Бейли является вице-президентом по вопросам жилья и гарантированного дохода в прогрессивном американском аналитическом центре Центр по бюджету и политическим приоритетам. Бейли объяснила, что в США многие люди с трудом платят за свое жилье. "Еще до пандемии и экономического спада 23 миллиона человек жили в 11 миллионах семей с низким уровнем дохода, которые платили более 50% своего дохода за аренду", - сказала она CNN по электронной почте.
"Инновационные способы строительства жилья - это многообещающий шаг к созданию более доступного жилья", - добавила она, предупредив при этом, что "кризис доступности жилья не вызван каким-то одним вопросом или событием. Многогранные проблемы требуют многогранных решений".
Wolf Ranch, поселок на 100 домов к северу от Остина, штат Техас, находится в стадии строительства и станет крупнейшим проектом по строительству жилья с использованием 3D-печати в США.
Идея "Инициативы 99" возникла в результате внутреннего проекта, который ICON проводил каждые шесть месяцев в течение последних пяти лет, чтобы посмотреть, что можно построить за 99 000 долларов при имеющихся технологиях. "В этом году мы достигли точки перегиба", - сказал Баллард. "Результаты были очень убедительными. Нас сразу же осенило, (что) мы должны рассказать об этом всем".
Генеральный директор ICON сказал, что призовой фонд "Инициативы 99" в размере 1 миллиона долларов будет самым большим в истории конкурса доступного жилья. Конкурс стартует 23 мая и продлится год, в течение которого будут разработаны концепция, эскизный проект и разработка проекта. Победителей будет несколько, и их проекты будут построены компанией ICON.
Баллард надеется, что на конкурс будут представлены работы, отвечающие культурным особенностям и условиям разных стран мира, направленные на решение конкретных потребностей и проблем.
Бейли считает, что успех 3D-печатного жилья может зависеть от того, как его воспримут потенциальные жильцы. "Одна вещь, о которой следует помнить при любых инновациях в жилищном строительстве, включая 3D-разработку... это то, что жилье должно соответствовать рынку аренды и быть такого качества и стиля, в котором любой человек захотел бы жить", - сказала она.
Внеземные исследования и разработки
По словам Балларда, все проекты ICON дополняют друг друга: например, программное обеспечение для мониторинга и поддержки систем, которое будет использоваться в домах Initiative 99, было разработано в рамках инициативы Project Olympus, которая изучает возможность создания 3D-печатных конструкций на Луне.
Концептуальные проекты лунных конструкций, созданные в сотрудничестве с Bjarke Ingles Group, были опубликованы в 2020 году, а в ноябре 2022 года ICON получила контракт НАСА на сумму 57 миллионов долларов, который завершится испытаниями на Луне.
Вместо лавакрета ICON экспериментирует с использованием лунного реголита - богатой минералами пыли и горных пород, покрывающих поверхность Луны. Реголит можно расплавить с помощью лазера и превратить в материал, похожий на керамику, который является твердым, прочным и поглощающим радиацию, объяснил Баллард.
Части строительной системы были испытаны в вакууме, а затем будут испытаны в условиях имитации лунной гравитации, после чего их отправят на Луну в 2026 или 2027 году, добавил он. Генеральный директор подчеркнул, что планов по созданию лунной базы пока нет, но испытания ICON станут значительным шагом в этом направлении.
Некоторые из лунных идей ICON могут найти и гражданское применение. Баллард осознает, что Lavacrete содержит цемент, который имеет большой углеродный след, и говорит, что ICON исследует способы использования местных строительных материалов на Земле, которые могут конкурировать с бетоном.
Патти Харбург-Петрич, директор инженерной консалтинговой компании Buro Happold, отметила, что некоторые компании уже печатают не из бетона, а из других материалов. Фирма консультировала удостоенный наград Mighty House компании Mighty Buildings в Калифорнии, в котором для стен использовался сборный, 3D-печатный композитный каменный материал.
Она утверждает, что у 3D-печати есть весомые аргументы в пользу экологичности. "Зачастую 3D-печатные дома могут быть построены быстрее и более экологично по сравнению с традиционным строительством", - сказала Харбург-Петрич по электронной почте, указав на сокращение количества строительных материалов, которые тратятся впустую при строительстве.
Достижение масштаба
В последние годы амбиции в области 3D-печати растут. Дубай, Объединенные Арабские Эмираты, намерен к 2030 году 25% новых зданий строить с использованием технологии 3D-печати, а в городе находится самое большое в мире по объему 3D-печатное сооружение - двухэтажный офис местных органов власти, построенный компанией Apis Cor в 2019 году.
Первое многоэтажное 3D-печатное здание в США было представлено в сентябре 2022 года, а самым высоким 3D-печатным зданием в мире является трехэтажный дом высотой 9,9 метра (32,5 фута) в Саудовской Аравии, строительство которого завершилось в ноябре прошлого года - оба здания были построены с использованием технологии печати датской компании COBOD.
Баллард говорит, что ICON также планирует печатать многоэтажные здания, и в работе находятся проекты триплекса и квадлекса. ICON разрабатывает следующее поколение своей печатной системы Vulcan, способной создавать гораздо более крупные проекты, сказал Баллард, добавив, что компания намерена в конечном итоге создать систему, в которой три или четыре машины могут управляться одним человеком. "Вы должны ожидать, что это будет намного быстрее, вы должны ожидать, что это будет намного более автономно", - добавил он.
Харбург-Петрич отметил, что эти размышления приходят в связи с тем, что в США отрасли проектирования и строительства сталкиваются с нехваткой квалифицированной рабочей силы. Наряду с более доступными и транспортабельными системами 3D-печати, в будущем "нам также понадобится рабочая сила, способная адаптироваться к технологии 3D-печати в строительстве", - сказала она.
3D-строительство в масштабе, с акцентом на доступное жилье - вот куда Баллард хочет направить ICON. В случае "Инициативы 99" победившие проекты будут выпущены бесплатно, то есть любой, у кого есть инструменты, сможет сам создавать такие дома.
"Я чувствую, что будущее может быть удивительным", - сказал Баллард. "Но меня также преследует понимание истории и человеческого поведения, потому что не гарантировано, что оно будет удивительным. Мы должны сделать его таким. И нам придется пойти на определенный риск, чтобы сделать это".
