Věžové jeřáby dominují panoramatu rostoucích měst již více než sto let, ale jejich funkce se téměř nezměnila: zvedat a přemisťovat materiál z jednoho místa na druhé. Australská firma Luyten chce tuto setrvačnost prolomit pomocí platformy ASCEND, která promění běžný jeřáb v gigantickou trojrozměrnou tiskárnu schopnou podle svých tvůrců vyrábět konstrukce vysoké až 100 metrů, což odpovídá přibližně 30 patrům, s operačním rádiusem asi 45 metrů.
Od přesunu betonu až po jeho ukládání s digitální přesností.
Koncept vychází z jednoduché otázky, kterou si inženýři z Luytenu položili: Proč místo vymýšlení zcela nové konstrukce, která by nesla stavební tiskárnu, nevyužít tu, která je již přítomna téměř na každém velkém staveništi? Věžový jeřáb byl jasným kandidátem. ASCEND nepřepravuje beton na bednění, ale ukládá ho přímo na přesně určené místo podle digitálního modelu, vrstvu po vrstvě, stejně jako domácí tiskárna nanáší barvu na papír, i když v nesrovnatelně větším měřítku.
Místo barvy systém používá speciální betonovou směs, která je navržena tak, aby rychle tvrdla. Každá nová vrstva leží na předchozí vrstvě, která již ztuhla, a vytváří stěny, sloupy a další konstrukční prvky bez potřeby dočasných forem nebo bednění. Tento aditivní přístup – přidávání materiálu pouze tam, kde to konstrukce vyžaduje – kontrastuje s tradičními metodami, které často zahrnují řezání, odpad a značné množství odpadu.
Problém rozsahu, který řeší
3D tisk aplikovaný ve stavebnictví není zrovna novinkou. Již dnes existují roboti, kteří ukládají postupné vrstvy betonu podle digitálního plánu a úspěšně staví celé domy. Tyto stroje se však potýkají se zjevným omezením: velikostí. Většina z nich má portálový formát, obrovské rámy obklopující tiskovou plochu. Pro jedno- nebo dvoupatrové domy fungují dobře, ale s rostoucí výškou budovy se konstrukce, která musí podpírat samotnou tiskárnu, stává natolik komplikovanou, že se z ní stává samostatný inženýrský problém.
ASCEND se liší právě tímto způsobem. Zatímco konkurence se omezuje na nízkopodlažní bydlení, malé kanceláře nebo jednopodlažní budovy, společnost Luyten tvrdí, že její platforma může díky výšce a dosahu, které poskytuje věžový jeřáb, fungovat v projektech obytných budov, komerčních komplexů a dokonce i rozsáhlé infrastruktury.
Tři argumenty pro
Zastánci této technologie zdůrazňují trojí výhodu. Zaprvé rychlost: díky automatizaci velké části stavebního procesu lze některé úkony provádět nepřetržitě, s menšími přestávkami než na běžném staveništi. Zadruhé snížení množství odpadu, protože materiál se aplikuje výhradně tam, kde to diktuje digitální návrh, čímž vzniká méně zbytků než při běžných metodách. A zatřetí řešení nedostatku kvalifikované pracovní síly, což je problém, který postihuje stavebnictví v mnoha zemích a který by automatizace mohla pomoci zmírnit.
Tištěné mrakodrapy: zatím ne
Navzdory potenciálu odborníci z oboru varují, že se 3D tištěných mrakodrapů nedočkáme ze dne na den. Stavebnictví podléhá přísným bezpečnostním předpisům, statickým certifikacím a regulačním procesům, které se pohybují mnohem opatrněji než v jiných technologických oborech. Pokud platforma prokáže svou životaschopnost v reálných podmínkách, bude její dopad srovnatelný s tím, co přinesly montážní linky do automobilového průmyslu, ale cesta k regulaci bude ještě dlouhá.
Tisk stěn je navíc jen zlomkem práce. Každá budova potřebuje elektroinstalaci, vodovod, tepelnou izolaci, výtahy, okna a množství systémů, jejichž instalace stále závisí na lidských rukou. Úplná automatizace staveniště je prozatím daleko od reality.
Přesto se zdá, že trend je nastolen. Historie stavebnictví je sledem skoků: od lešení k železobetonu, od železobetonu k věžovému jeřábu. Pokud iniciativy, jako je ASCEND, splní své sliby, mohly by se tytéž jeřáby, které se po desetiletí omezovaly na „odklízeče“ materiálu, stát skutečnými staviteli měst budoucnosti.