Первопечатники: Пригодятся ли строителям российские 3D-принтеры?

Недавно студенты одного из китайских колледжей напечатали на 3D-принтере 2 моста из переработанных полимерных материалов. Печать 4-метрового и 11-метрового мостов заняла 14 дней, установка — еще один. Эксперимент должен был стать наглядным доказательством того, что аддитивные технологии все активнее входят в строительную индустрию. Впрочем, есть примеры и более фундаментальные. Первый действующий мост, напечатанный из цементного порошка, усиленного термопластичным полипропиленом, был открыт в декабре прошлого года в парке Кастилия-Ла-Манча на юге Мадрида. Первым в мире офисом, напечатанным на принтере, стало одноэтажное здание в Дубаи, в котором временно разместилась штаб-квартира Дубайского фонда будущего. Эксперимент понравился властям, и чиновники уверены: к 2030 году четверть зданий в эмирате будут напечатаны на 3D-принтере. В Китае научились печатать жилье из переработанного пластика. В России тоже экспериментируют с использованием 3D-печати в строительстве. Художник: Юрий Аратовский Принтер для решения квартирного вопроса Молодой предприниматель и инженер-самоучка из Иркутска Никита Чен-юн-тай вошел в историю российской строительной отрасли как первый человек, напечатавший жилой дом на принтере. В декабре 2016 года его компания «Апис Кор» при содействии застройщика ГК «ПИК» возвела с помощью циркулярного 3D-принтера дом площадью 38 кв. м. На территории Ступинского завода ячеистого бетона за 24 часа появился каркас здания из смеси бетона и волокна, еще две недели ушли на доработку проекта. Строители экспериментального дома заявили, что себестоимость одного квадратного метра составила 16 тыс. рублей и может быть оптимизирована до 13 тыс. К идее разработать аппарат для автоматизированной укладки бетона Никита Чен-юн-тай пришел после создания небольшого бизнеса по производству бетонных указателей и станкостроительной компании. На тот момент было несколько похожих проектов в разных странах, но иркутский инженер, проанализировав их, нашел уязвимое место — все устройства были портального типа; он же взял за модель башенный кран. В новую бизнес-идею было вложено 10 млн рублей от прошлых проектов. В 2016 году проект «Апис Кор» переехал в Подмосковье и стал резидентом кластера энергоэффективных технологий Фонда «Сколково». Основными плюсами проекта разработчики считают то, что оборудование гораздо легче известных аналогов (весит около 2 тонн), его легче транспортировать, площадку для установки не надо специально готовить и, наконец, оно способно печатать в полярных координатах, находясь в центре печатаемого сооружения. Зона печати составляет 132 кв. м. Управлять техникой, которая потребляет 8 кВт электроэнергии, могут два человека. По словам проектного менеджера кластера фонда «Сколково» Юрия Хаханова, с точки зрения ресурсо- и энергоэффективности технология «Апис-Кор» позволяет экономить до 50% в сравнении с традиционным строительством за счет автоматизации сложных строительных процессов. Он отмечает, что компания ставит перед собой амбициозные цели — стать крупнейшим мировым игроком на рынке строительной 3D-печати, в связи с чем запланировала выход на рынки Ближнего Востока, Юго-Восточной Азии, США и Канады. Есть и более далекоидущие планы. «Когда человечеству перестанет хватать места на Земле, мы готовы быть первыми, кто начнёт строительство на Марсе», — говорит Никита Чен-юн-тай. Впрочем, сейчас команда занята насущными проблемами — пытается научиться печатать межэтажные перекрытия, крыши и устанавливать армирование стен и фундамента. По итогам 2016 года «Апис Кор» была признана НИУ ВШЭ hardware-стартапом года, а в начале 2017 у нее открылось представительство в США. Многие традиционные строители восприняли инновации в штыки. «Существует золотое «правило трёх», где из триады «цена-время-качество» можно выбрать только две опции. В классическом треугольнике «цена-время-качество» нам предлагают сомнительную цену, посредственное качество и хорошее (по обещаниям) время. То есть даже меньше, чем 1,5 хороших варианта из трёх, — считает BIM-менеджер строительной компании М.К.3 Юрий Базылев. — После добавления наценок на себестоимость, указанную инноваторами, получится купить готовый участок с базой для дома, часто с инженерными коммуникациями. И это если речь идёт о Подмосковье. В регионах стоимость загородного жилья будет ещё меньше. Здесь же нам предлагают пустую коробку с неклассическим дизайном, ограниченным конструкцией принтера. Вопрос времени остаётся открытым, так как данных для анализа слишком мало. Также хотелось бы заметить, что делается заявка на полный цикл печати дома, но по факту мы имеем лишь печатаемый каркас наружных стен, всё остальное доделывается ручным способом. Так что, к сожалению, говорить о каком-либо прорыве в реализации дешёвого и доступного жилья пока преждевременно, а уж перед строительством планов по возведению жилья на Марсе, как пророчат разработчики, для начала неплохо бы решить вопрос преодоления человеком пояса Ван Аллена (радиационный пояс Земли)». Печать бетоном и древесиной Команду ярославских инженеров на разработку 3D-принтеров вдохновили красивые эксперименты Алексея Руденко в Миннесоте. В 2014 году русский американец у себя во дворе напечатал на 3D-принтере замок собственной разработки. В Ярославле идею подхватили, основатели компании «Спецавиа» инвестировали в разработки собственные средства, и уже три года компания работает над выпуском 3D-принтеров. В июне стартап, в котором сейчас 12 человек, представил на Startup Village в Сколково малоформатный строительный 3D-принтер для печати малых форм непосредственно на месте. Печатающий аппарат смонтирован на базе штатного прицепа к легковому автомобилю — это упрощает его доставку на стройплощадку. Инновационный агрегат печатает бетоном, накопитель емкостью 32 литра подает строительный материал в печатающую головку, которая движется по заданному маршруту. Гендиректор «Спецавиа» Александр Маслов отмечает, что участие в смотре инновационных проектов позволило привлечь внимание властей к зарождающейся в России новой отрасли. Технология и оборудование заинтересовали вице-премьера Александра Дворковича. Сейчас стартап оформляет статус резидента «Сколково» и надеется на получение грантов на дальнейшие разработки. В линейке «Спецавиа» уже восемь принтеров, все они сертифицированы на территории Таможенного союза как промоборудование. Оно пользуется популярностью: 40 3D-принтеров уже реализованы. В основном покупателями выступают представители малого бизнеса, которые приобретают устройства для производства малых архитектурных форм — печатают лавочки-фонтанчики; гораздо реже — для строительных целей. Цена принтера начинается от 1 млн рублей, причем в комплекте идет лицензионное ПО, управляющий компьютер и курс обучения. Устройство может работать со всеми смесями, что представлены на строительном рынке — это было принципиальным решением для вывода принтеров на рынок. По мнению Маслова, оборудование может окупиться за 3 месяца. «Мы понимаем, что скоро строительными 3D-принтерами не будет заниматься только ленивый, но на сегодняшний день мы единственный производитель сертифицированного строительного оборудования», — утверждает глава компании. У печатающего устройства есть версия, использующая в качестве сырья 100-процентную древесину. «Спецавия» разработала такую технику для московской компании «Экоформ 3D». Как рассказывал руководитель проекта Владимир Андреев на выставке «Композит-Экспо»: разработанная ими технология позволит производить из растительных отходов, нетоварной древесины или лигнина, который образуется при производстве гидролизного спирта, экологичные микропористые материалы. Из водной суспензии с помощью 3D-принтера, что важно — без агрессивных химических реагентов, можно будет создавать, например, строительные панели, предметы мебели или гидропонный субстрат. Инновации подчиняются традициям Эксперты уверены: говорить о полной замене аддитивными технологиями традиционных строительных в ближайшие годы не придется. Пока практическая польза от строительной 3D-печати сводится лишь к изготовлению различных декоративных элементов и несъемной опалубки сложных форм. «Применение 3D-печати в строительстве на данный момент имеет много неотработанных моментов, требует дополнения конструктивных составляющих и вызывает ряд вопросов, — замечает основатель группы компаний DNT, директор по развитию проектной компании «DNT Center Stroy» Игорь Зюзько. — Наши конструкторы и архитекторы, проанализировав имеющиеся в доступном режиме документы и видео, пришли к выводу, что все же широкого применения 3D-принтера на территории СНГ пока не предвидится по ряду причин. Во-первых, данные разработки сейчас применимы только для возведения малоэтажных объектов. Во-вторых, использование ограничено по локации возможного строительства ввиду повышенной сейсмичности отдельно взятых регионов. В-третьих, отмечена ограниченность возможностей использования данной разработки: пока технология позволяет лишь возводить стены, а устройство кровли, внешнюю и внутреннюю отделку, прокладку коммуникаций, монтаж окон и дверей придется выполнять традиционными методами». «Безусловно говорить о повсеместном использовании данной технологии преждевременно, однако ее применение в некоторых областях (одноэтажное строительство, возведение стен) показывает положительный опыт, а следовательно, дает основания полагать, что технология еще займет свое место в отрасли строительства, — полагает старший инвестиционный аналитик инвестфонда IP Fund Кирилл Славцов. — Учитывая обострение ситуации с обеспеченностью ресурсами, важное место в развитии данной технологии занимает возможность использования в создании строительных объектов отходов и остатков переработки, что позволит говорить о 3D-печати как об экологической технологии». Автор: Анна Орешкина