- Leckoho překvapí vaše nadšení pro plastové lahve, které bez povšimnutí skončí v lepším případě ve tříděném odpadu.
Jde o skutečně geniální vynález ze sedmdesátých let minulého století. Kdyby svět byl ideální, nikde jinde než v batohu, v autě nebo na chatě byste hygienicky nezávadnou, lehkou a krásnou PET lahev neviděli. Lidé by si jí vážili. Polyethylentereftalát je totiž opravdu drahocenný materiál. Na svoji váhu je neobyčejně pevný i pružný, lesklý jako sklo a zároveň teplý, příjemný na dotek. Lze ho obohacovat mnohými aditivy, která odolávají UV záření či zabraňují pronikání jiných molekul. Když se člověk začne petkami zabývat a zjistí, jaké mají vlastnosti, začne je mít doopravdy rád. Proto se dlouhá léta zabývám výzkumem využití recyklátu PET v architektuře a designu. Na Fakultě architektury ČVUT se snažím plastovou katastrofu, jejímž symbolem se stala PET lahev, řešit z pozice pedagoga. K tomuto tématu mě kdysi přivedl americký architekt Michael Reynolds, který staví z odpadového materiálu alternativní obydlí.
- Také jste chtěla z petek stavět domy?
Zkusila jsem to a nutila své chudáky studenty, ať to zkoušejí také. V knížce Fenomén architektury z PET lahví jsem posbírala příklady staveb z celého světa. Ano, jde to, ale přesvědčila jsem se, že jde spíš o hudbu minulosti, otázku výtvarného umění a architekturu méně technicky vyspělých kultur. V současné době už umí naše civilizace tyto lahve zpracovávat. Jejich život je většinou krátký, zhruba dva měsíce. Pak se prostřednictvím recyklace na umělé vlákno promění v koberce a autokoberečky, špagátky a netkané textilie, spacáky, mikiny, bundy nebo plenky. Původní podobu byste ve výrobcích s umělým vláknem nenašli. Cestu zajímavou pro interiérový design jsem s kolegy výzkumníky objevila v naší skupině PETMAT, což je nezisková organizace, která se zabývá praktickými experimenty se zpracováváním odpadu. Založili jsme ji v roce 2016 se studentem Šimonem Prokopem. Začali jsme například vyvíjet stavební jednotku z recyklovaných petek s názvem PET(b)rick. V podobě svítících sedátek se objevila třeba v českém pavilonu na milánském EXPO v roce 2015.
- Kdy jste začali s 3D tiskem?
Ve chvíli, kdy jsme dokázali petky přeměnit ve vlákno, které umí zpracovat 3D tiskárna. PET, lehoučká a lesknoucí se hmota se dokáže přerodit v předměty, za jejichž původ se nikdo nemusí stydět. Ať už jde o stínítko na lampu, vázu, sklenice, vánoční ozdoby, nebo třeba vykrajovátka. Zabýváme se výrobou různých reprezentativních výrobků pro firmy. Hodně se nám osvědčila především výroba stínítek. Ve spolupráci se společností Plastenco z recyklovaného plastu vyrobeného 3D tiskem vytváříme i netradiční křesla, lampy nebo věšáky. A taky sochy. Až se vydáte na prohlídku pražského Národního muzea, určitě si všimnete ve dvoraně sochy obrovského pravěkého Pla(s)teosaura z recyklovaného plastu. Vznikl díky píli a profesionálnímu přístupu mého manžela, architekta Pavla Sýse, který vymyslel konstrukci, a díky modelovacím schopnostem architekta Ondřeje Cigáníka, původně studenta. Ve spolupráci s designéry Plastenco a PETMAT se na jejím vzniku podílelo přes sto českých tiskařů ve 3D. Montáž nám trvala dva měsíce. Žádáme o různé granty a podporu, abychom 3D tisk dostali do větších formátů.
- Adrenalinovým experimentem určitě byl 3D tisk domu z betonu. Experimentální Prvok má organický tvar a zažité představě rodinného domu se vymyká.
Jde spíš sochařský objekt, který však nabízí pohodlné a plnohodnotné bydlení. Pro mě bylo fascinující, že se touhle nejistou průkopnickou cestou před dvěma lety vydala tak ctihodná finanční instituce, jako je Stavební spořitelna Buřinka. Oslovili experimentátora, jihočeského sochaře Michala Trpáka, který zase oslovil nás. Šli jsme nevyšlapanou cestou. Robotické rameno, které provádělo tisk, zapůjčila firma ABB a odborné znalosti jsme získali díky spolupráci s odborníky Hyperion Robotics. Velká pomoc pak přišla i od Master Builders Solution, kteří nám poskytli tiskovou směs jak na dům, tak na testy. Abychom si byli jisti, že 3D tištěná stavba vydrží statické zatížení, vytiskli jsme ložnicovou část na Fakultě stavební ČVUT a otestovali ji.
- Zdá se neuvěřitelné, že finální tisk proběhl během dvaceti čtyř hodin.
Vytištění je strašně rychlé, dokončovací práce potom trvají déle. Okna, stěny a stropy se musely napasovat na zvláštní tvar. A tisku předcházelo dlouhé plánování, nákresy, sochař generoval různé modely z hlíny, my jsme je museli digitalizovat. Přitom vznikal dialog mezi sochařem a architektem. -
Kromě betonu jste tiskli také z písku a kovu. Pro běžného uživatele skoro sci-fi.
V interiéru jsme prostřednictvím běžných zařizovacích předmětů ukázali různé formy 3D tisku, třeba baterie od firmy Grohe je tištěná z kovu, reproduktory tištěné z písku, zásuvky, věšák a vypínače z recyklátu PET lahví. Cokoli umíte dát do práškové podoby, lze vytisknout. Můžete to být jiný granulát, některá média se pojí světlem, tiskne se formou v tekutině. Písky se vytvrzují lepidlem, které kreslí do sypkého média. V zahraničí zkoušejí pro stavebnictví 3D tisk z hlíny.
- Prvok byl v Praze představen v roce 2020. Jak je aktuálně využíván?
V roce 2021 byl tenhle čtyřicetitunový kolos přestěhován do Safari Resortu v Hluboké u Borovan. Slouží jako netradiční ubytování pro návštěvníky. Díky částečně zelené fasádě a střeše do rázu okolní krajiny dokonale zapadl. Pro mě by bylo ideální, kdybychom mohli zblízka sledovat, jak funguje, protože ne všechny věci byly dořešené tak detailně jako u běžného domu.
- Blíží se doba, kdy bude technologie 3D tisku běžně využívaná ve stavebnictví?
Myslím si, že to ještě pár let potrvá, než se stane standardně využívanou technologií. Asi nepůjde o celé objekty, ale spíš komponenty. 3D tisk by mohl umožnit developerům například variabilnější uspořádání interiérů bytů. Rozhodně to není všespásná metoda, to bych si vůbec nepředstavovala. Beton nás bude provázet ještě nějakou dobu. Aby 3D tisk do stavebnictví pronikl, záleží také na tom, jak bude jeho obsluha pronikat do vzdělávacího systému na vysokých školách. Na základkách mají už běžně 3D tiskárny, robotika a drony jsou na středních školách. Odzdola to docela funguje. Ale průnik horními patry je komplikovanější. Spolupracovat v rámci Vysokého učení technického s kybernetiky není tak snadné, jak by se mohlo zdát.
- Aktivně se zajímáte také o podhoubí, které by se mohlo stát skvělým udržitelným materiálem pro stavebnictví. Kdy vytisknete první houbový dům?
Mycelium zatím nemáme prozkoumané tak dobře, aby se dalo využívat pro 3D tisk. Zkoušíme ho formovat. Možná, že to bude jediný způsob, jak ho implementovat do stavebnictví. Když podhoubí vložíte do organického substrátu, třeba do pilin, začne fungovat jako přírodní lepidlo. Substrát spojí a zcelí. Vznikne mycokompozit, který má skvělé termoizolační a akustické vlastnosti. Je samonosný, lehký, pevný, povrchově hydrofobní a hůře hořlavý než třeba dřevotříska či polystyren. Na mycokompozitu je úžasné, že když ho rozdrtíte a vložíte do nějaké formy, zůstává živý. Mycelium tak zase sroste dohromady, už ale ve tvaru, který mu formou určíte. Dokonce se dá lisovat, aby dosáhl vlastností podobných překližce. Myslím si, že by mohl nahradit sádrokartonové desky, které jsou extrémně používané, ale při demolicích a rekonstrukcích vytvářejí těžko recyklovatelný odpad, zatímco mycokompozit představuje biologický materiál. Vzhledem k absolutní zdravotní nezávadnosti a odolnosti vůči vysokým teplotám se mycokompozit dá využívat v kuchyňských prostorách, pro osvětlovací tělesa v interiéru, akustické obklady, policové skříňky, ale také třeba sochy, reliéfy či rámy. Na letošním Designbloku bychom rádi nějaké umělecké předměty představili.
- --- Kateřina SÝSOVÁ (37) Doc. Ing. arch. Kateřina Sýsová, Ph. D., je absolventkou oboru architektura a urbanismus na pražském ČVUT, kde od roku 2008 působí jako výzkumná pracovnice a lektorka. Podílela se na vzniku Experimentálního ateliéru, který je součástí Ústavu modelového programování MOLAB. Se studenty zkoumá možnosti netradičních materiálů i navrhovacích postupů, zejména ji láká odpad a recyklované materiály. V roce 2016 stála Kateřina Sýsová za vznikem výzkumné skupiny PETMAT, která se věnuje výzkumu recyklátu z PET lahví v architektuře. S týmem vyvinula PET(b)rick – patentovanou cihlu –, lahev z polyethylentereftalátu. S Henrim Achtenem vydala několik publikací, kde popsala existující stavby z PET lahví, vlastní pokusy, i jak s tímto materiálem seznamuje studenty na FA ČVUT. V roce 2019 byla spoluzakladatelkou Scoolpt, s. r. o., která vytiskla první dům z betonu ve 3D v Česku. Působí jako art director ve sdružení Plastenco, které vyrábí svítidla z recyklátu PET. V dubnu letošního roku představil veřejnosti své aktivity spolek MYMO, jehož je Kateřina Sýsová členkou. Věnuje se vývoji materiálu na bázi mycelia hub. Výzkumníci chtějí zvyšovat povědomí o potenciálu mycelia ve stavebnictví mezi odbornou i laickou veřejností. 3D tisk by mohl umožnit developerům například variabilnější uspořádání interiérů bytů. Rozhodně to ale není všespásná metoda, ne na všechny projekty se hodí.
PRVOK MEZI ZVÍŘATY Experimentální 3D tištěný dům Prvok využívá moderní technologie ve stavebnictví. Architektura inspirovaná organickým světem je dílem sochaře Michala Trpáka a jeho týmem architektů z FA ČVUT v Praze v čele s Kateřinou Sýsovou. Vnější reliéf stěny inspirovaný draperií demonstruje možnosti 3D tisku a zároveň ztužuje stěnu. Prostřední část domu a střecha ožívají díky rostlinám, v kontrastu s neživými betonovými stěnami. Křivky se nacházejí také v interiéru – příčky ho opticky dělí na koupelnu s toaletou, obývací pokoj s kuchyní a ložnici. Zároveň ale jde o jeden volně plynoucí prostor. Dům uplatňuje 3D tisk i v interiéru a propaguje ekologický přístup: z recyklátu plastových lahví jsou vytištěné zásuvky, věšáky i vypínače. Baterie v koupelně je tištěná z kovu. Reproduktory jsou pak 3D tištěné z písku a napuštěné pryskyřicí. Prototyp byl vyroben v Českých Budějovicích. Hrubá stavba byla hotová za 24 hodin. Vytiskl ji průmyslový robot, který nanášel beton po 12 mm vysokých a 45 mm širokých vrstvách. Beton pro tisk je obohacen o polypropylenová vlákna, která zlepšují plasticitu a umožňují lépe vytvářet organické tvary, a o urychlovač tuhnutí. Další dva měsíce trvaly dokončovací práce. Přesun domu o hmotnosti 35 tun a délce 13,5 metru do Prahy trval deset hodin. Nejprve byl rozdělen na tři části a na speciálním návěsu dopraven do přístavu v pražských Holešovicích, kde byl zkompletován na pontonu. Následně se přes tři plavební komory dostal na Střelecký ostrov, kde byl v srpnu roku 2020 slavnostně představen veřejnosti. Do konce září zde bylo možné navštívit tuto první 3D tištěnou plovoucí stavbu na světě. Na jaře roku 2021 byl Prvok přemístěn do Safari Resortu v Hluboké u Borovan, kde slouží pro ubytování návštěvníků.