3D-принтеры построили дом в Заполярье и отель в Сибири

В полтора раза быстрее

Дом для отдыха сотрудников производственной базы «Газпромнефть-Снабжения» напечатали в городе Лабытнанги Ямало-Ненецкого автономного округа. Об этом «Газпром нефть» сообщила 10 мая. В компании говорят, что здание с помощью 3D-принтера построили в 1,5 раза быстрее и в среднем на 30% дешевле традиционных способов. За счёт энергоэффективности материалов дом не требует отопления весной и осенью. Зимой объект будет отапливаться электричеством.

Здание было построено с помощью российского 3D‑принтера производства группы компаний «АМТ» (создана на базе машиностроительного предприятия «Спецавиа» из Ярославля).

16 мая 2023 года «Спецавиа» сообщила об окончании строительства с помощью 3D‑принтеров отеля площадью 4 тыс. кв. метров в Ейском районе Краснодарского края. Отель состоит из отдельных коттеджей. Одноэтажный корпус площадью 35 кв. метров, как уверяют в компании, печатают за два дня, двухэтажные дома — за восемь дней. После этого проводят отделочные работы. Весь комплекс построили за восемь месяцев.

Самый большой из выпускаемых ГК «АМТ» принтеров может напечатать здание до 340 кв. метров. Печать происходит непосредственно на фундаменте. Принтер печатает бетонами на основе цемента серии 400–500 с фракцией нерудных материалов. Стоит такой принтер в базовой комплектации 23,8 млн рублей.

Большие преимущества и отдельные недостатки

Дом отдыха в ЯНАО. Фото: gazprom-neft.ru

Строительные 3D-принтеры похожи на 3D-принтеры, которые печатают пластиком. Только в печатающую головку большого размера под давлением подаётся не пластик, а специальная строительная смесь. Она послойно формирует внешние и внутренние стены здания. Каждый проход головки — один слой.

При 3D-строительстве упрощается прокладка каналов для коммуникаций, при печати внутренних стен есть возможность создавать ниши для ванных, кухонь и т.д. Фундамент, перекрытия и крышу по-прежнему делают традиционным способом. Портальный строительный принтер монтируют на площадке, его печатающее сопло передвигается в трёх измерениях по направляющим балкам. Принтер с роботизированной рукой на вылетной стреле устанавливают на шасси.

У 3D-технологии, говорят специалисты, целый ряд преимуществ. Прежде всего, она значительно сокращает время строительства, его стоимость и количество отходов. Кроме того, дизайнеры и архитекторы гораздо свободнее в проектировании.

«В умелых руках строительная 3D-печать позволит получить не только экономический эффект, но и толкнуть вперёд всю строительную отрасль. Архитекторы, инженеры, дизайнеры смогут применять такие решения, которые раньше были в принципе невозможны», — сказал MASHNEWS управляющий компании Renca Андрей Дудников.

Один из главных недостатков — слоистость конструкции. Избавиться от неё при нынешнем уровне развития технологии пока невозможно.

В России уже есть несколько десятков домов, которые напечатали на 3D-принтере. Первые появились ещё в 2017 году. Иркутская компания Apis Cor построила одноэтажный нежилой, выставочный дом в Подмосковье (сейчас Apis Cor стала американской фирмой со штаб-квартирой во Флориде), а предприятие «Спецавиа» — жилой дом в Ярославле.

Сейчас в Зеленодольском районе Татарстана возводят первый в России посёлок из 3D-домов.

На сегодняшний день в России несколько компаний занимаются разработками оригинальных моделей строительных 3D-принтеров, следует из отчёта агентства 3Dpulse и центра компетенций «Аддитивные технологии в промышленности» консалтинговой компании «Текарт».

Аналитики говорят, что следующий этап в развитии этого рынка будет неразрывно связан с появлением строительных компаний, использующих 3D-принтеры для реализации своих проектов. Это, в свою очередь, приведёт к формированию большего спроса на аддитивное строительное оборудование.

Как выйти на госзаказы

«Технология становится всё более доступной. Если раньше необходимо было разрабатывать сложные программные комплексы, то сейчас всё значительно упростилось. Компаний в России, которые занимаются таким строительством, около полутора десятков. Они печатают небольшие объекты, жилые здания, гаражи, малые архитектурные формы. Однако всё достаточно локально. Не в каждом городе есть напечатанные здания, но нельзя сказать, что их так уж сложно найти. В Петербурге мы планируем уже в 2023 году напечатать первое пилотное здание с помощью нашего 3D-принтера. Также мы разработали свою строительную смесь», — рассказал MASHNEWS глава компании PrintBuild Олег Кротов.

В какой-то момент строительная 3D-печать сможет сравняться по массовости с индивидуальным жилищным строительством, считает Кротов. Однако без вмешательства государства ничего не получится.

«Чтобы выйти на госзаказы, необходима нормативная документация. Сейчас есть только проекты такой документации по материалам, по конструкциям, и пока эта технология не закреплена на федеральном уровне. Из-за этого возникают сложности. Можно печатать пилоты, искать инвестора на частные дома, но на массовое производство выходить нет возможности. Государственные деньги есть на гранты, на исследования. Если государство посмотрит на строительную 3D-печать как на альтернативу традиционному строительству, то, я думаю, через несколько лет эта технология станет более массовой и многие услышат про 3D-печать. Если в индустрии будут только частные деньги, всё будет развиваться тоже, но дольше», — рассуждает Кротов.

Материалы и норматив

Основатель компании Printed Dome Алексей Останин в разговоре с MASHNEWS выразил надежду, что в скором времени 3D-строительство перестанет быть чем-то удивительным. По его мнению, основная проблема — материалы.

«Печатать есть чем, это и мой принтер, и принтеры других производителей. Но полимерные смеси очень дорогие. Песчано-бетонные смеси »трещат«. И у нас, и в Европе. Их нужно отрабатывать, подбирать. Допустим, подберёшь в одной области, а едешь в другое место, там другой песок, снова нужно подбирать. Это всё решаемо, но это время, и эту проблему до конца никто пока не решил».

Интереса инвесторов к 3D-строительству Останин пока не видит. Им, в отличие от обычного домостроения, до конца не понятна технология, риски и когда будет прибыль.

В прогнозах специалист осторожен, но, говоря о своей компании, надеется на будущий год наладить производство домов по комбинированной технологии. На месте делается купол здания, к которому добавляются напечатанные в цеховых условиях модули. Строительство дома площадью около 120 кв. метров должно занимать приблизительно неделю.

Для России 3D-строительство это пока даже не экзотика, а любительский уровень, сказал соучредитель и управляющий компании Renca (разрабатывает и производит геополимерные растворы для 3D-строительства) Андрей Дудников.

«Я пока не видел серьёзных проектов с участием крупных компаний, которые будут локомотивом, для которых не составит проблемы подготовить и продвинуть нормативную базу. А когда она будет, тогда уже все остальные подтянутся, потому что силами энтузиастов из маленьких предприятий технологию на какой-то значимый уровень не вытянуть».

Главная проблема отрасли и единственный сдерживающий фактор — стандартизация материалов и самой технологии, добавляет Дудников.

«Как технология будет развиваться на российском рынке — пока большой вопрос, но мировые тенденции радуют, — говорит он. — Примерно в 2015 году, когда всё только начиналось, была некоторая эйфория, мол, мы сейчас всё пескобетонной смесью напечатаем. Но робототехники поняли, что это не так просто, в смесь нужно добавить химии. Сейчас это осознание пришло, разработаны материалы, с помощью которых можно реализовать крупные проекты».

«В Европе крупные компании подключаются, они строят в соответствии со всеми нормативами, стандартами, в США занимаются активно разработкой стандарта. То есть там задействовано большое количество людей, научное сообщество, институты. Они работают для того, чтобы всё было официально и применялось наряду с другими строительными технологиями. У нас это пока любительство. Купили принтер, что-то себе построили — где-то подальше, где требований строительных особо не нужно. »Газпром нефть« — молодцы. Это ведущая у нас компания в плане заказов строительной 3D-печати. Но в целом по стране развитие оставляет желать лучшего», — считает Андрей Дудников.

В конце осени 2023 года Минстрой и Минэкономразвития должны представить в Правительство России доклад о перспективах использования 3D-печати в строительстве.

СПРАВКА MASHNEWS:
Сейчас в Германии, в Гейдельберге, на 3D-принтере печатают здание центра обработки данных площадью 600 кв. метров. Это будет самый большой напечатанный на 3D-принтере объект в Европе. Принтер должен выполнить весь объём работы за 140 часов, то есть здание возводится со скоростью примерно 4 кв. метра в час.