23. 4. 2020

Sochař Michal Trpák letos se Stavební spořitelnou Buřinka vytiskne první český dům 3D vytištěný robotickým ramenem. Celoročně obyvatelný dům ze speciální směsi betonu vyroste za 48 hodin. Dům Prvok je nabitý technologiemi, díky kterým je částečně soběstačný a vhodný do přírody, města či na vodu. Odborníci předpokládají, že s masovou výstavbou v Česku stavaři začnou v horizontu tří až pěti let. Tištěné domky se ve srovnání s klasickými stavbami mohou dostat až na polovinu nákladů a vznikají i sedmkrát rychleji.

Stavby se u nás začnou běžně tisknout v horizontu tří až pěti let

Sektory stavebnictví a bydlení jsou zatíženy nemalými problémy, které jsou nově První tištěný dům o velikosti 43 metrů čtvrtečních vyroste v Česku letos v létě. Hrubá stavba nezabere déle než dva dny a celkové dokončení maximálně dva měsíce. Prvok bude mít tři místnosti – koupelnu se záchodem, obývák s kuchyní a ložnici. Stavba pro dvojčlennou rodinu bude ukotvená na pontonu.

Dům majitelům nabídne moderní technologie, jako je například rekuperace, recirkulační sprcha, vzdálené ovládání, vlastní nádrže na pitnou, šedou i černou vodu. „Unikátní je nejen technologiemi a formou, ale zejména materiály a zelenou střechou. Principy upcyclingu nás dovedly k užití recyklovaného dřeva. Se společností ERCtech testujeme také speciální betonový recyklát,“ říká Michal Trpák, sochař a autor návrhu Prvoka. Dům je navržen tak, aby v jakémkoliv prostředí vydržel minimálně sto let. „Do budoucna budou moci majitelé stavbu na vrcholu životnosti rozdrtit a stejným materiálem ji vytisknout znova,“ zmiňuje Trpák.

Prvoka vytiskne robot z továrny na auta

Dům vytiskne robotické rameno, jímž protéká speciální materiál přímo na místo určení. Robot tiskne rychlostí 15 centimetrů za sekundu, což jsou 2 % možného výkonu. Sám robot je přitom českou novinkou z dílny Trpákovy iniciativy Scoolpt. „Mladý architekt a programátor, Jiří Vele, naprogramoval automotive robota pro 3D tisk betonem. Jiří přeprogramoval příkazový kód robota tak, aby se místo jednoduchých pohybů používaných v automotive průmyslu pohyboval po komplexní geometrii tvaru domu,“ říká Trpák.

Scoolpt ve spolupráci s Master Builders Solutions (BASF) otestoval novou směs betonu pro tisk, která je obohacena o nano-polypropylenová vlákna, plastifikátory, které zlepšují plasticitu a umožňují lépe vytvářet organické tvary, a urychlovač tuhnutí. Tento typ betonu je již po 24 hodinách pevný jako základy klasického rodinného domu (tj. 25 MPa). Po celkovém vytvrdnutí za 28 dní nabývá beton hodnot (65 MPa) jako u mostů.

3D tisk přinese méně odpadu i nižší náklady

Z výpočtů Stavební spořitelny Buřinka, garanta projektu Prvok od Buřinky, vyplývá, že dům vytištěný robotickým ramenem vznikne průměrně sedmkrát rychleji než klasická stavba, vytvoří několikanásobně méně stavebního odpadu (stavební a demoliční odpady u klasických staveb tvoří 46 % celkové produkce odpadů v ČR). „Oproti klasickým stavbám ušetří ovzduší až o 20 % z produkce CO₂. K tisku jednoho domu je také zapotřebí přibližně 25 pracovníků, což je o čtyři desítky méně, než u běžné stavby. Ceny nákladů při kontinuální výrobě mohou klesnout pod 30 tis/m₂ a se sériovou výrobou se mohou dostat až na polovinu nákladů na klasickou stavbu. Díky soběstačnosti i technologiím dojde navíc k úsporám nákladů na provoz,“ říká Libor Vošický, generální ředitel Buřinky

Podle analytiků Stavební spořitelny ČS (Buřinky) a České Spořitelny je stavebnictví nejméně inovovaný obor za poslední stovky let a nyní stojí před výzvami. „Počet kvalifikovaných zaměstnanců ve stavebnictví klesl za deset let o 10 %, zatímco počet stavebních zakázek ve stejném období vzrostl o 45 %. Také ceny pozemků či bytů vzrostly tak, že zejména pro mladé lidi není šance na vlastní bydlení dosáhnout. 3D tisk může nastartovat automatizaci stavební výroby, přinést do bydlení zpět možnost individualizace i propojení s estetikou, jak tomu v minulosti vždy bylo,“ říká Vošický.

Sériová výroba do tří až pěti let

Podpora inovací ve stavebnictví a bydlení je podle Buřinky nezbytná co nejdříve. „Experimentem spouštíme společenskou debatu a zrychlujeme proces, který může lidem přinést rychlejší i levnější bydlení. Jako stavební spořitelna chceme financovat sny o dostupnějším bydlení. Dle našich analytických odhadů budou stavby se zapojením 3D tisku masově dostupné do tří až pěti let,“ podotýká Vošický. Stavební předpisy zatím vytištěné prvky neznají. Prvok se nyní řídí schvalovacími procesy Státní plavební správy, jelikož je umístěn na vodě. „Pro výstavbu a kolaudace 3D tištěných pozemních staveb bude nutné udělat certifikace a atesty konstrukcí, na čemž pracujeme ve spolupráci se Stavební fakultou ČVUT a Brněnským VUT,“ říká Trpák.

Spojení funkce i přírodních principů

Prvok je výtvarným dílem s reliéfní texturou, ale svou funkcí i místem pro život. „Společnost často řeší pouze dílčí problémy bez vztahů a souvislostí. Buď rozvíjí funkci domu, která je oproštěná od hodnot, jako vztah k přírodě nebo estetičnost, nebo rozvíjí technologii. Výsledkem jsou praktické, pravoúhlé stavby. I v minulosti byly používané klenuté konstrukce, jen se od nich upustilo. Tisk vrací do hry individualitu, estetiku i přírodní principy,“ uzavírá Trpák.

Anketa mezi nezávislými odborníky

Michal Mejstřík, český ekonom, člen KoroNERV-20 a profesor Univerzity Karlovy

„Ve stavebnictví chybí zaměstnanci, desítky tisíc zahraničních pracovníků navíc nyní odešlo v důsledku epidemie a nevíme, kdy a v jakém počtu se vrátí. Neočekávám výrazný pokles zakázek, jako spíše problém s kapacitami, plněním zakázek či nabíráním dalších. Ve stavebnictví vidím dvě cesty. Do sektoru přivézt zaměstnance ze vzdálenějších částí světa nebo přitáhnout a motivovat ty, kteří se například v důsledku epidemie ocitli bez zaměstnání. Druhou, dlouhodobější cestou, je umožnit firmám trvalejší rozvoj díky inovacím technologií a postupů. Tuto cestu by měl podporovat i stát.“

Josef Sláma, ředitel společnosti Renishaw, zabývající se 3D tiskem z kovu

„Roboti práci neberou, ale dělají práci, kterou lidé dělat nebudou nebo nechtějí.“

Miloslav Mašek, generální ředitel Svazu podnikatelů ve stavebnictví

„Na trhu se uplatní ten, kdo bude umět postavit stavbu s minimálními nároky na energie a dopady do životního prostředí.“