Tvůrci ze sochařsko-architektonického ateliéru Scoolpt, který se specializuje na 3D tisk betonu, v roce 2020 představili české veřejnosti první „dům“ zhotovený pomocí technologie 3D tisku s názvem Prvok. V článku jsou přestaveny další projekty autorů, které za poslední dva roky vznikly i ve spolupráci se studenty ČVUT.
V létě roku 2020 se na české scéně objevil fascinující objekt neobvyklého tvaru. Ani socha, ani dům, ani loď, ani chata. Byl to Prvok: první obytná stavba u nás, která vznikla pomocí nové metody práce s betonovou směsí ve stavebnictví – 3D tiskem (více informací v Betonu 5/2020 – pozn. red.). Další, zatím drobnější realizace na sebe nenechaly dlouho čekat.
Nové realizace
Nejkrásnější na práci je pro nás, lektory architektonického navrhování, umožnit studentům kontakt s praxí, v našem případě šlo o propojení experimentálního ateliéru Achten – Nováková z Fakulty architektury (FA) ČVUT s ateliérem Scoolpt.
V letním semestru 2021 dostali studenti zadán návrh na úpravu Havranního náměstí před Rabenštejnskou věží v Českých Budějovicích. Pod vedením sochaře Michala Trpáka, který navrhl a zorganizoval přestavbu náměstí z parkoviště na místo pro pěší a cyklisty, se prostor změnil v přehlídku 3D tištěného mobiliáře. Studenti navrhovali doprostřed náměstí výstavní platformu, resp. pódium, kde by měla probíhat malá hudební představení, nádoby na květinovou výzdobu, sedací nábytek či stoleček na hraní šachů. Výstava návrhů určená k informování veřejnosti i představitelů města byla ke zhlédnutí ve druhém patře Rabenštejnské věže.
Jiří Vele i sochař Michal Trpák se těmito návrhy do jisté míry inspirovali. Samotný tisk probíhal v ateliéru Scoolpt, resp. ve starém výměníku tepla v Českých Budějovicích na podzim 2021. Na náměstí pak vzniklo dřevěnými prkny zaklopené pódium, květináče i sedačky a nakonec i šachový stolek.
Zcela studentský návrh byl vytištěn pro Fakultu stavební (FSv) ČVUT. Michal Rešetár se stal v rámci své diplomové práce vedené profesorem Knytlem zřejmě nejmladším autorem návrhu 3D tištěné stavby u nás. Je také autorem parametricky navržené stěny, jejíž část byla vytištěna na výstavu na FSv i v Kampusu ČVUT v Praze-Dejvicích.
Právě parametrické navrhování je metoda návrhu, která se pro technologii 3D tisku z betonu velmi dobře hodí. Jde většinou o program Rhinoceros s pluginem Grasshopper. Pomocí parametrického nástroje lze navrhovat komponenty se stejnou funkcí, ale tvarovou rozlišností. Nemusíme se tedy upínat na replikaci kvůli uspoření ceny (např. za formy). Tyto programy využíváme nejen ke generování geometrické podoby návrhů, ale i k převádění jejich virtuálních podob do kódu pro robota, ať už se jedná o typ ABB, nebo Kuka.
Scoolpt se za účasti experimentálního ateliéru FA ČVUT přihlásil jako realizátor i do studentské soutěže na ČVUT, kde bylo úkolem zúčastněných navrhnout objekt/sochu do areálu Kampusu Dejvice. Vyhrály dvě studentky z oboru průmyslový design, jejichž oba návrhy byly vytištěny v hale ateliéru v Českých Budějovicích a převezeny k dokončení na FA ČVUT. Obě studentky pomáhaly jak s tiskem, tak s úpravou tisků po převozu. U lavičky, která slouží i jako stojan na kola, šlo na místě o celkem jednoduchý nátěr povrchu šedou barvou Eternal a odstranění extrudovaného polystyrenu z míst, kam se mohou odstavit bicykly. Druhým návrhem bylo pítko, půdorysně poměrně malý, ale vysoký objekt, který nestačil při tisku tuhnout a museli jsme jej vyrábět několikrát. Pokud vše dobře dopadne, bude pítko v Kampusu Dejvice vystaveno v brzké době.
Kromě čistě akademických akcí přicházejí i poptávky realizací z praxe. Jednou z nejprestižnějších zakázek jsou návrhy městského mobiliáře pro pražské výstaviště okolo Průmyslového paláce. Autorem prvního, leč pro svou tehdy obtížnou tisknutelnost nerealizovaného návrhu je Loran Asad, student experimentálního ateliéru FA ČVUT. Druhý návrh, jehož vzorky již zdobí pražské výstaviště déle než rok, pochází od zkušeného architekta Petra Bakoše, který se seznámil s principy 3D tisku a navrhl estetické a funkční 3D tištěné podstavy pro lavičky a v podobném stylu i koše na odpadky. Vzorové koše a lavičky budou letos v březnu v pražském Povltaví v provozu rok, a pokud se osvědčí, mohly by zdobit celý areál.
Další prestižní zakázkou byla nabíjecí stanice pro E.ON v Sulejovicích u Lovosic. Stavba byla zrealizována podle návrhů studentky průmyslového designu Markéty Cholenské a doktoranda FA ČVUT Jiřího Vele na základě požadavků E.ONu na desetimetrovou podpůrnou stěnu pro zastřešení nové dobíjecí stanice pro elektroauta. Více než 3 m vysokou stěnu bylo nutné kvůli dosahu robotického ramene rozdělit na tři samostatně tištěné objekty a navíc navrhnout nosný systém uvnitř jinak duté stěny pro střešní konstrukci.
K realizaci došlo i v případě sochy Tričko od Michala Trpáka do Fashion arény v Praze-Hostivaři. Zde jde o kombinaci sochařského umění a herního prvku pro děti i dospělé. Košile poskytuje v letních měsících osvěžení díky vodnímu rozprašovači pro ty, kdo se odváží do ní vstoupit. Aby dodal instalaci na poutavosti, obložil autor vnitřek 3D tištěné skulptury vkusným mozaikovým obkladem v barvách obchodního centra.
Do vstupních hal soukromých společností Brandtech a Metroprojekt jsme zase v nedávné době navrhli a zhotovili zajímavě nasvícené betonové dekorace.
Jednou z nejestetičtěji nasvícených realizací, která kombinuje 3D tisk betonu se sklem, je však úložná a výstavní stěna v galerii Rabenštejnská spolu s obřím nápisem R 2020, který nese celý recepční pult. Autorem je sochař Michal Trpák, instalace úspěšně zvládá již druhý rok každodenního uživatelského provozu a nebáli bychom se ji zopakovat.
To je jedním z obrovských benefitů ateliéru. Většinu realizovaných děl veřejnost aktivně používá, přičemž kromě vlastních poznatků známe i reakce uživatelů a rádi sbíráme jejich postřehy. Týká se to i výstavního objektu Round Cubes v Českých Budějovicích na pontonu či grilovacího hnízda v místním parku: opět děl stejného sochaře.
Ne všechny návrhy se nicméně realizace dočkaly. Některé třeba proto, že tisk nebyl možný kvůli jejich tvaru – v návrhu bylo mnoho převisů, a jiné proto, že by byl výsledný objekt příliš velký nebo těžký, a tudíž jeho transport nemožný. Nesmíme zapomínat, že při 3D tisku sice dochází k podstatné úspoře materiálu i nákladů na bednění, stále však zacházíme s cementovou prefabrikovanou kompozitní směsí Master Flow 100 o hustotě 2 200 kg/m3. Výtisky jsou tudíž poměrně těžké a bez mechanizace, ideálně jeřábu nebo vysokozdvižného vozíku, se neobejdeme.
V souvislosti s 3D tiskem se často hovoří o úspoře výrobních nákladů. Tento stav však bude pravdou až v momentu, kdy se bude staveb vyrábět mnoho a kdy se tak výrobní proces pomocí robotického či portálového 3D tisku stane standardem.
Závěr
Návrhů pro 3D tištěné objekty vzniklo nepřeberné množství a chystají se další. Celý rok 2021 jsme věnovali soutěži Marco Polo, pro kterou architekt Pavel Sýs navrhl do kanadského Toronta dvoupodlažní objekt. S návrhem jsme uspěli a nyní netrpělivě čekáme na další postup prací a realizaci v Kanadě v průběhu roku 2022.
