Tiskárna místo cihel. Stavební technologie budoucnosti se stává realitou

Součástky a náhradní díly, modely, sochy, reklamní předměty. Ale také jídlo, respirátory, zbraně nebo lidské orgány. Technologie 3D tisku se stále rozšiřuje do nových oborů a patří k nim i stavebnictví. Vytisknout stavbu nebo její části už dnes není takový problém. Stačí mít dost velkou tiskárnu a vhodný materiál, jako je nejčastěji rychle tuhnoucí beton.

Velké měřítko však vyžaduje vyšší náklady na vývoj. A jak se postupně ukazuje, stavební 3D tisk se nehodí úplně na vše. Rozšiřuje se tedy pomalu, ale přesto má tahle technologie nepochybný potenciál. Může ušetřit náklady na stavbu i provoz budov nebo například posloužit pro humanitární účely při rychlém zajištění levných obydlí.

Využívat se bude také při kolonizaci Měsíce či Marsu. Architektům a designérům nabízí široké využití i tím, že dokáže přenést z počítače do reality i jinak nevyrobitelné tvary.

V Česku se na tištěné konstrukce z betonu zaměřuje sochařsko-architektonický ateliér Scoolpt z Českých Budějovic. Jeho první známou stavbou z 3D tisku se stal plovoucí dům Prvok navržený pro stavební spořitelnu Buřinka a představený v Praze v roce 2020. Později se přestěhoval do Safari Resortu v Hluboké u Borovan a v Prvokovi se tady lze nyní ubytovat. Ateliér Scoolpt má na kontě i menší designérské projekty, jako je bar či venkovní nábytek ve veřejném prostoru.

K předním experimentátorům s 3D tiskem architektury patří nizozemské studio DUS Architects. Jeho první stavbou vybudovanou touto technikou byl projekt Urban Cabin v Amsterdamu, dokončený v roce 2015. Domek architekti sestavovali z dílů, které postupně tiskli ze speciálního černě barveného biomateriálu. Původně byl v plánu větší dům, ale zůstalo jen u malého prototypu.

První 3D vytištěná komerční budova světa stojí v Dubaji a pochází z roku 2016. Její stavbu iniciovala nadace Dubai Future Foundation jako své dočasné sídlo. Přízemní kancelářská budova má 250 metrů čtverečních plochy, tisk dílů trval 17 dní a montáž dva dny. Město Dubaj je i držitelem jiného rekordu – první vytištěné budovy laboratoře. Ta slouží tamějšímu Úřadu pro vodu a elektřinu.

Project Milestone, v překladu Milník, je rodinný domek postavený loni v Bosrijku na okraji nizozemského Eindhovenu. Třípokojový domek s obytnou plochou 94 metrů čtverečních se měl stát jedním z pěti v prvním komerčním projektu 3D tištěných staveb v Evropě. Stavba dalších čtyř domů je však v nedohlednu. Domek postavený jako společný projekt několika institucí koupila realitní společnost, která ho pronajímá k bydlení.

Možnosti 3D tisku ve stavebnictví na loňském Benátském bienále demonstroval most pro pěší navržený britskou kanceláří Zaha Hadid Architects a vyrobený při technické univerzitě ETH Zürich. Cílem bylo ukázat levnou technologii, při níž se dá ušetřit beton a která se obejde bez kovových výztuží.

K příležitosti evropského předsednictví Nizozemska v roce 2016 si tamější vláda nechala postavit budovu s fasádou zhotovenou 3D tiskem. Navrhlo ji už zmiňované studio DUS Architects a vyrobila ji firma Aectual, jeden z lídrů v oboru. Inspirací pro tvar fasády byly architektům historické plachetnice.

Americká firma Icon je ve vývoji stavebnictví z 3D tisku a jeho komerčním využití nejdál na světě. Pro NASA vyvíjí technologie pro stavbu domů na Marsu a na Měsíci, její technologii využívá pro rychlé stavby v terénu americká námořní pěchota.

První obytný domek postavený za pouhé dva dny firma prezentovala v roce 2018. Od té doby má na kontě komunity domků pro chudé v Mexiku a pro bezdomovce v USA, velkou kasárenskou halu nebo první komerční 3D tiskový projekt rodinných domů v Austinu.

U stejného města Icon připravuje stavbu vesnice se stovkou vytištěných domů, na níž se podílejí i architekti z dánské kanceláře BIG, autoři plánované Vltavské filharmonie v Praze.

Nejdelší most světa vytištěný z kovu, to je devítimetrový neobarokní MX3D Bridge, který překonává kanál v amsterdamské čtvrti De Wallen. Před rokem ho slavnostně otevírala samotná nizozemská královna Máxima.

Navrhla ho technologická společnost Joris Laarman Lab zaměřená právě na 3D tisk z kovu a celistvou robotickou výrobu z nerezu bez jediného spoje zajistila firma MX3D.

Italský architekt Mario Cucinella je specialista na udržitelné stavby. V projektu Tecla spojil svou architektonickou kancelář a Školu udržitelnosti SOS, kterou založil, s italskou 3D tiskařskou firmou Wasp. Vyšli z tradičních stavebních postupů a vyvinuli technologii 3D tisku staveb z nepálené hlíny.

Domek připomínající dvě propojené dýně stavěli z místní zeminy s příměsí, stavba má téměř nulové emise a jen minimální množství odpadu. Tvar domu navrhl počítač, aby optimalizoval tepelnou izolaci a větrání podle klimatických potřeb.

Vytisknout organicky tvarovaný betonový most v Nijmegenu byl nápad designéra Michiela van der Kleye. Na projektu spolupracoval s nizozemským ministerstvem dopravy a životního prostředí a s Technickou univerzitou v Eindhovenu. S délkou 29 metrů je to nejdelší vytištěný cyklistický most světa a zřejmě i vůbec nejdelší most světa vzešlý z tiskárny.

Ve Švýcarském Dübendorfu postavili experti z technické univerzity ETH Zürich budovu, na níž zkoumali, jak může digitální výroba změnit proces navrhování a konstrukce budov. Experimentální DFAB House byl nejen digitálně navržený, ale i postavený nejmodernějšími technologiemi řízenými počítači.

Vedle robotického stavění byl mezi nimi také 3D tisk. Část stropů tvoří betonové desky, k jejichž optimální podobě posloužilo bednění vyrobené 3D tiskem. Ušetří se tím 70 procent betonu a ornamentální struktura povrchu nabídne i nevšední zážitek z architektury.

Rotterdamské architektonické Studio RAP kombinuje počítačové navrhování s inovativními technologiemi, jako je robotická výroba. Pro výrobu obkládaček a cihel na fasády architekti využívají keramický 3D tisk. Obkládačky obarvené slavnou delftskou modří budou zdobit průchod v novém bytovém projektu. Stejná technologie, ale tvarem napodobující tradiční pletené látky v červené barvě, poslouží na průčelí jednoho amsterdamského butiku.

Americko-japonský kolektiv pro architekturu a kosmický výzkum Clouds AO zaujal veřejnost už v roce 2015, když zvítězil v soutěži pořádané společností NASA. Tým tehdy navrhl jednotku pro ledový 3D tisk staveb z podzemní vody, textilního vlákna a aerogelu, kterou by šlo použít na Marsu.

Na tento projekt navazuje model domku Serendix Sphere, jehož prototyp stojí na předměstí japonské Ósaky. Komerčně prodejný domek, který lze rychle vytisknout kdekoliv přímo na místě, je složený z 12 identických dílů vystřižených z válce. Sférický tvar stavbě propůjčuje vysokou stabilitu a snadnou umístitelnost v různých prostředích.