3D tisk patří mezi nové technologie, které zásadně proměňují průmysl i sektor služeb a postupně si nachází své místo také ve stavebnictví. Prvním projektem v České republice, který získal řádné stavební povolení pro budovu realizovanou touto novou technologií, je Casa Z, projekt se silnou italskou stopou. Investorem a zároveň hlavním autorem celé myšlenky je architekt Andrea Palazzo, člen CAMIC: „U 3D tisku jsem se vědomě rozhodl vystoupit ze své komfortní zóny.“
Pane architekte Palazzo, jak projekt Casa Z vznikl?
Casa Z, u níž jsem architektem i investorem, je výsledkem několika let výzkumu, setkávání a výměny zkušeností na evropských stavbách, kde již byly obytné domy s využitím technologie 3D tisku realizovány. Věnoval jsem se také studiu a porovnávání různých tiskových technologií dostupných na trhu a této oblasti jsem se zabýval i v rámci svého doktorského studia zaměřeného na automatizaci ve stavebnictví na Fakultě stavební ČVUT. Tento projekt je tak místem, kde se propojují zkušenosti, znalosti a odborné kompetence, které jsem během celé této cesty získal.
Pokud jde o důvod, proč jsem se rozhodl do projektu pustit, určitě v tom hrála roli i osobní výzva. U 3D tisku jsem se vědomě rozhodl vystoupit ze své komfortní zóny a pracovat s novou technologií, která vyžaduje odlišný způsob uvažování o architektuře i samotném stavebním procesu. Věřím, že skutečné inovace vznikají právě díky schopnosti zpochybňovat zažité postupy, neustále se učit a mít odvahu experimentovat.
Casa Z není pouze dům vytištěný na 3D tiskárně. Je to projekt aplikovaného výzkumu. Nestavíme pouze jednu budovu, ale zároveň přispíváme k rozvoji nového způsobu navrhování a výstavby. V průběhu projektu zdokonalujeme procesy, testujeme nová řešení a získáváme zkušenosti, které mohou být užitečné i pro budoucí rozvoj stavebnictví.
Casa Z pro mě proto představuje průsečík výzkumu, architektury a inovací. Je důkazem toho, že se nová technologie může proměnit v konkrétní a praktický nástroj architektury.
Využití 3D tisku slibuje úsporu času i nákladů. Dokážou současné technologie zajistit kvalitu srovnatelnou s tradiční zděnou výstavbou?
V současnosti využití 3D tisku automaticky neznamená, že bude výstavba domu levnější. Jde stále o poměrně mladou technologii a jedním z hlavních problémů je nedostatečná standardizace jednotlivých procesů. Právě v této oblasti se prostřednictvím projektů, jako je Casa Z, snažíme získávat zkušenosti a vyvíjet nová řešení.
Pokud bychom porovnávali pouze cenu za metr čtvereční, můžeme dnes říci, že jsme v zásadě na úrovni tradiční výstavby. Situace se však mění u budov se specifickou geometrií, zakřivenými stěnami nebo atypickými tvary, jako je tomu právě u Casa Z. V takových případech může být 3D tisk výrazně konkurenceschopnější, protože realizace stejných tvarů tradičními metodami by vyžadovala složitější stavební postupy, a tedy i vyšší náklady.
Mezi hlavní výhody tak můžeme určitě zařadit rychlost realizace, efektivnější využití materiálů, přesnost provedení, a především možnost vytvářet složité a individuálně přizpůsobené geometrie, aniž by to nutně znamenalo zvýšení nákladů. Jsem přesvědčen, že s postupným rozšířením této technologie a větší standardizací procesů můžeme v příštích letech očekávat také významné snížení nákladů oproti tradiční výstavbě.
Pokud jde o samotnou kvalitu stavby, je důležité zdůraznit jednu věc: stěny, které tiskneme, jsou zhotoveny z materiálu na cementové bázi. Jde tedy o skupinu materiálů, které velmi dobře známe a jejichž vlastnosti a chování jsou dobře prověřené.
Skutečný rozdíl tedy nespočívá ani tak v použitém materiálu, jako spíše ve způsobu jeho aplikace. Namísto běžných stavebních postupů je materiál nanášen vrstvu po vrstvě pomocí 3D tiskárny podle digitálního modelu.
To ovšem neznamená, že bychom přijímali nižší standardy kvality nebo bezpečnosti. Naopak, budova realizovaná pomocí 3D tisku musí splňovat všechny požadavky stanovené legislativou stejně jako stavba realizovaná tradičními technologiemi. Z hlediska statiky, tepelné ochrany i požární bezpečnosti tedy neexistují žádné „zkratky“. Technologie se mění, požadavky na budovu však zůstávají stejné.
Upravuje česká legislativa využití 3D tisku při výstavbě budov? Jsou potřeba nějaká zvláštní povolení?
Z hlediska územního plánování, statiky a bezpečnosti musí budova v zásadě splňovat stejné požadavky jako stavba realizovaná tradičními technologiemi. Samotný fakt, že při výstavbě používáme 3D tiskárnu, tedy nemění cíle ani principy stavební legislativy. Mění se především způsob, jakým musíme projekt navrhnout a doložit, že zvolené řešení všechny požadované podmínky splňuje.
Právě zde se objevuje jedna z hlavních výzev této technologie. V současnosti je stále poměrně málo odborníků, kteří mají přímé zkušenosti s navrhováním a realizací budov pomocí 3D tisku. Jde o novou odbornost, která vyžaduje specifické know-how, a především schopnost řešit problémy, na něž nelze vždy aplikovat již standardizovaná řešení běžně používaná ve stavebnictví.
Navrhování pro 3D tisk totiž vyžaduje odlišný způsob uvažování už od prvních fází projektu. Je třeba současně zohledňovat architektonické, statické i technické požadavky budovy a zároveň specifické vlastnosti samotného tiskového procesu.
K tomu se přidává také schopnost rychle reagovat na problémy, které mohou během realizace nastat. Často je nutné vyvíjet zcela nová řešení, přizpůsobovat je konkrétním podmínkám na stavbě a okamžitě ověřovat jejich funkčnost.
Pokud by investor chtěl využít 3D tisk při výstavbě budovy, existuje v České republice dostatečný výběr firem, mezi nimiž lze zvolit vhodného dodavatele?
Ano, v současnosti v České republice působí několik firem disponujících technologiemi 3D tisku pro stavebnictví. S některými z nich jsem měl možnost konzultovat jejich technologie, technické charakteristiky i požadavky nezbytné pro realizaci projektu. Cílem bylo také pochopit, jak co nejlépe sladit architektonické požadavky s limity jednotlivých systémů 3D tisku.
Klíčová otázka však podle mě není ani tak „kterého dodavatele vybrat“, jako spíše „jak celý projekt správně nastavit“. Jednotlivé tiskárny totiž nejsou stejné. Liší se rozměry, technickými vlastnostmi a nepracují ani se stejnými materiály. To vše má přímý dopad na výslednou kvalitu, dobu realizace i celkové náklady.
Princip je vlastně poměrně jednoduchý: tiskárna je nástroj, nikoliv řešení samo o sobě. Úkolem projektanta je vyhodnotit potřeby konkrétního projektu, vhodné materiály i dostupné technologie a na základě toho zvolit nejvhodnějšího partnera.
Skutečná výhoda, včetně té ekonomické, tedy nevychází ze samotného stroje, ale z dobře navrženého a správně řízeného celého procesu.
Zdroj fotografií: Archiv Architekta Palazza
