Cílem projektu je vyvinout robota, který bude stavět stěny přímo na staveništi. Prototyp nové technologie svislých konstrukcí nyní technici otestovali při pokládání běžných dutinových cihel spojovaných polyuretanovou pěnou a při využití 3D tisku.
Robot na stavbě zdí stěnu z dutinových pálených cihel.
Zděná část vzorového projektu zabírá zhruba 34 metrů čtverečních a je vysoká 2,75 metru. Robot ji ze standardních obvodových cihel postavil za 7 hodin a 40 minut. „Během výstavby bylo použito 618 kusů tvárnic. Ztrátovost tvárnic byla nulová. Celková hmotnost přemístěného materiálu byla 10,2 tuny,“ popisuje Vjačeslav Usmanov z katedry technologie staveb ČVUT.
Při srovnání s ruční prací dvou zedníků podle něj robot pracuje 3,6krát rychleji. Navíc nepotřebuje přestávky a může stavět ve dne i v noci. „Pokud pomineme dopravu na stavbu, zprovoznění a dodávku surovin, technologie směřuje k bezobslužnému provozu s dálkovou kontrolou,“ říká Jan Matička z Ateliéru DEK. Zatím je však projekt v testovací fázi, výstavbu vzorového domu po celou dobu kontroloval programátor, zatímco chod míchačky a čerpadla směsi pro 3D tisk kontroloval operátor.
Zděné a tištěné stěny, které postavil robotický zedník.
Tištěná část testovací stavby je symetrická se zděnou, vytvořit ji trvalo téměř 11,5 hodiny čistého času. „Pro 3D tisk používáme k tomuto účelu navrženou maltu, jejíž složení zajišťuje čerpatelnou konzistenci a zároveň tvarovou stabilitu po výstupu z trysky, a to i při růstu konstrukce do výšky“, vysvětluje specialista Ateliéru DEK Pavel Šafrata. Při nanášení jednotlivých vrstev 3D tiskem se robotická paže pohybovala rychlostí 31 centimetrů za sekundu.
Komerční využití až za 10 let?
„Předběžně odhadujeme ekonomickou návratnost systému do tří let a po této době je robotický systém úspornější než manuální ruční práce. Úspora nákladů pak je více než 40 procent. Samozřejmě náš výzkumný tým musí vyřešit ještě celou řadu technických a optimalizačních otázek,“ uvádí Usmanov. Komerční použití jakéhokoli robotického systému stavby stěn je však podle něj vzdálené ještě minimálně dva až deset let.
Ceny materiálů a prací jsou šílené, říkají obce. Zůstávají jim rozdělané stavby |
„Větší rychlost i bezpřestávkový chod ještě cenově nevyváží náklad na pořízení strojního vybavení a vyšší cenu směsi pro 3D tisk. U robotického zdění je to trochu lepší, protože používá standardní cihly,“ říká Matička. Odhaduje, že ve prospěch automatizovaných řešení na stavbách bude hrát prohlubující se nedostatek pracovníků ve stavebnictví.
Překážkou nasazení robotů na staveništi by však mohla být bezpečnost. „Stavba je dynamické prostředí s volným pohybem pracovníků v nebezpečném prostoru. Na rozdíl od strojírenství nemůžeme robota na stavbě dát například do klece,“ podotýká Usmanov. V úvahu podle něj připadají pokročilé bezpečnostní senzory, které by pracovní prostor neustále monitorovaly. „Nasazení podobných bezpečnostních systémů vyžaduje dlouhý proces certifikačního schvalování,“ říká.
