Представьте, что вы оказались в здании, в которое свет проникает со всех сторон. Оно полностью защищено от дождя, ветра, ультрафиолетового излучения, шума и других внешних факторов, однако остается прозрачным для солнечного света. Эту концепцию разработали исследователи из Технического университета Мюнхена (TUM). Используя 3D-принтер, они создали образец фасада здания, который является одновременно полупрозрачным и многофункциональным. Это один из первых функционально интегрированных фасадных элементов, изготавливаемых с использованием 3D-печати.

Руководил проектом Мориц Мунгенаст, научный сотрудник и доцент кафедры архитектурного проектирования и ограждающих конструкций зданий TUM. Образец фрагмента фасада был напечатан на 3D-принтере из полупрозрачного пластика шириной 60 см и высотой один метр. Получившийся образец имеет не только привлекательный внешний вид, но и множество функциональных преимуществ.

Прежде всего, он достаточно прочный и устойчивый, чтобы защитить здание. Ячейки внутри материала помогают обеспечить его стабильность, а также создают заполненные воздухом полости для изоляции интерьера от холода и шума.

Материал напечатан волнообразной технологией 3D для создания затенения в месте использования, а тонкие встроенные трубки позволяют воздуху циркулировать от одного его конца к другому, обеспечивая оптимальную вентиляцию.

Микроструктурированная поверхность обеспечивает идеальную акустику, и все это можно масштабировать и адаптировать для удовлетворения индивидуальных потребностей без дополнительных затрат.

Помимо этого, «3D-печать открывает возможности дизайна, которые были немыслимы в прошлом», — сказал Мунгенаст. «Мы можем воспользоваться этой свободой для интеграции таких функций, как вентиляция, затенение и кондиционирование воздуха. Что исключает необходимость применения дорогостоящих датчиков, программ управления и двигателей».

Концепция дизайна называется Fluid Morphology, и она выглядит действительно впечатляюще. Поверхность материала совсем не однородна; она рябит и выпирает, становится толще и тоньше, не имея видимого рисунка. Однако, по словам Мунгенаста, конструкция волновой структуры очень продуманна.
«Дизайн и функциональность тесно взаимосвязаны», — сказал он. «Например, мы можем расположить волны так, чтобы они защищали фасад от жары летом и пропускали как можно больше света зимой».

Сейчас материал проходит тщательное тестирование, прежде чем появиться на зданиях. В течение года на испытательной установке в главном кампусе TUM, датчики будут собирать данные, которые сообщат исследователям, сколько света проникает в такой 3D-фасад и где; насколько он устойчив к ультрафиолетовому излучению и погодным явлениям; насколько эффективно изолирует. Проектировщики и архитекторы будут применять эти данные для разработки окончательного дизайна, прежде чем создавать прототипы из поликарбоната, материала, сертифицированного для использования на фасадах.

Мунгенаст предполагает, что такие светопрозрачные фасады будут востребованы в экстерьере музеев, библиотек, торговых центров, при оформлении переговорных комнат и других помещений, где акустика играет важную роль.