Изготовление навесных вентилируемых фасадов и фасадных панелей с помощью 3D-печати бетоном

Навесной вентилируемый фасад — многослойная система, где облицовочные панели крепятся к несущей конструкции с воздушным зазором, обеспечивая естественную вентиляцию, защиту от влаги и тепловой комфорт. Традиционно панели изготавливаются из алюминия, керамогранита или фиброцемента, но 3D-печать бетоном расширяет границы возможного.

Почему 3D-печать это новый этап в НВФ

• 3D-печать бетоном подходит для фасадных задач по следующим причинам:
• позволяет создавать сложные, свободноформовые панели без использования форм;
• сокращает трудозатраты и человеческий фактор за счёт автоматизации;
• обеспечивает точность размеров и повторяемость элементов;
• позволяет интегрировать функциональные элементы (вентиляционные каналы, акустику, рельеф) прямо в фасадные панели.

В результате панели становятся не просто облицовкой, а функциональными архитектурными элементами.

Процесс производства 3D-печатаемых фасадных панелей состоит из нескольких ключевых этапов.

Эскизирование, моделирование и подготовка к печати
Проектирование начинается с детального цифрового моделирования элементов фасада. На этом этапе закладываются:

• профиль и размеры панели;
• архитектурный рельеф;
• точки крепления под навесную систему;
• функциональные каналы (для вентиляции, теплоизоляции и пр.).

Этот подход аналогичен этапам, описанным в аналитике 3D-печати архитектурных элементов: первые шаги — моделирование отдельных элементов, затем сборка всей системы.

Печать фасадных панелей бетонной смесью

После подготовки цифровой модели начинается строительная 3D-печать с использованием специализированной бетонной смеси. Для фасадных целей особенно важна контролируемая адгезия между слоями, высокая прочность и морозостойкость материала — характеристики, которые обеспечиваются инновационными смесями для 3D-печати, такими как ГЕОФОРМ 3D в рамках решений ГЕОБЕТОН.
Печать выполняется послойно с помощью экструзионного метода, при котором строительный 3D-принтер по цифровой модели формирует панель с высокой точностью.

Современные исследования демонстрируют, что 3D-печать может быть использована не только для простых панелей, но и для создания многофункциональных, сложных архитектурных фасадов:

Концептуальные примеры

Проект ARACHNE — архитектурная система фасада, состоящая из более 2000 компонентов, напечатанных на 3D-принтерах. Эти элементы формируют устойчивую, взаимосвязанную структуру с высокой точностью монтажа и строгим контролем геометрии.

 https://dfabhouse.ch/ 

Fluid Morphology (TUM) — полупрозрачные 3D-печатные панели с волнообразной поверхностью и встроенными воздушными каналами, которые обеспечивают вентиляцию и защиту от солнечных лучей. Такие конструкции могут регулировать доступ света и влиять на микроклимат здания. 

https://www.archdaily.com/912560/david-wolfertstetter-and-tum-design-a-3d-printed-facade-for-munichs-deutsches-museum 

Эти примеры подчеркивают, что 3D-печать позволяет не только изготавливать фасадные панели, но и интегрировать в них функции, ранее недоступные традиционным материалам.

Экономия и производительность

3D-печать бетоном сокращает количество трудозатрат на формование и монтаж, исключает использование опалубки, а автоматизация процесса снижает стоимость производства фасадных панелей в сравнении с традиционными методами.

Архитектурная выразительность и адаптивность

• Панели могут иметь сложный рельеф, интегрированные вентиляционные каналы, акустические элементы и декоративные узоры.
• Возможность индивидуального проектирования каждого элемента без дополнительных затрат на формовку.

Устойчивость и функциональные свойства

Современные бетоны для 3D-печати обеспечивают необходимую прочность, морозостойкость и долговечность. В сочетании с системой НВФ это обеспечивает долговечность фасадной системы и её эксплуатационные качества в различных климатических условиях.

Использование 3D-печати бетоном для изготовления навесных вентилируемых фасадов и фасадных панелей — это не просто тренд, а практическая технология будущего, сочетающая архитектурную выразительность, экономическую эффективность и функциональные преимущества. Вариативность форм, автоматизация производства и устойчивые материалы превращают фасады из стандартной облицовки в интеллектуальные архитектурные элементы.