Как в Ступино заложили фундамент строительной 3D-печати

Крупные компании постоянно находятся в поиске модернизации и удешевления собственных технологических процессов. Сфера строительства не является исключением: с учетом больших финансовых и производственных затрат, а также непрерывного поиска новых архитектурных форм при возведении зданий и сооружений, такая перспективная разработка как 3D-принтер, не могла остаться без внимания крупных игроков. На Западе 3D-печатными зданиями уже никого не удивишь: у нас на портале регулярно появляются новости о применении 3D-технологий при постройке офисных зданий, отелей, лабораторий и даже целых деревень.

В нашей стране одним из самым значительных событий 2016 года в области применения строительной 3D-печати стал пилотный проект дома, возводимый компаниями Apis Cor и ГК ПИК в подмосковном городе Ступино. И хотя площадь сооружения невелика — всего 36,8 кв.м., да и участники проекта говорят о том, что он носит демонстрационный характер, можно сказать, что первый камень в фундамент прогресса уже заложен. Цель проекта — рассмотреть возможности применения 3D-печати в российских условиях. Партнерами Apis Cor уже стали компании ТехноНИКОЛЬ, Фабрика Окон и Samsung Electronics. Каждая организация будет отвечать за свое направление работ: изоляционные материалы, пластиковые окна и электронную начинку.

В декабре 2016 года на территории Ступинского завода ячеистого бетона стартовало возведение одноэтажного здания с помощью 3D-принтера. Важным моментом является тот факт, что печать осуществлялась с помощью инновационной российской разработки — мобильного строительного принтера. Подробнее о принципе его работы и о производителе, компании Apis Cor, вы можете прочитать здесь.

О потенциальных возможностях устройства уже говорит тот факт, что интерес к разработке проявил крупнейший российский застройщик. Для Группы компаний ПИК это стало хорошей возможностью протестировать свою новую покупку. Как указано на сайте компании, причины интереса к разработке кроются в приоритетной миссии компании — возведении доступного жилья.

Представитель Группы компаний ПИК рассказал нашей редакции о данном проекте и перспективах развития строительной 3D-печати в России:

3Dpulse.ru: Демонстрационный проект по печати здания в Ступино был Вашим первым опытом использования 3D-принтера в строительстве?

ГК ПИК: Да, мы только начали сотрудничество с Apis Cor и в планах у нас переговоры на тему плотного сотрудничества в области совместной разработки 3D-принтеров для многоэтажной печати.

3Dpulse.ru: Вы стали покупателем строительного принтера Apis Cor. Для решения каких задач он приобретался?

ГК ПИК: Мы приобрели один из 3D-принтеров, чтобы всесторонне протестировать его на объектах Группы Компаний ПИК и понять, насколько эта технология применима в строительстве.

3Dpulse.ru: В чем преимущество 3D-печати перед традиционными технологиями строительства?

ГК ПИК: Во-первых, это гибкость использования, во-вторых, сокращение трудозатрат (за работой принтера могут следить всего 2 человека), в-третьих, уменьшается материалоемкость и транспортные расходы и, наконец, возможна замена возведения конструкций из мелкоштучных элементов 3D-печатью.

3Dpulse.ru: В каких проектах ГК ПИК уже планируется использовать 3D-принтер?

ГК ПИК: О каких-либо проектах говорить еще рано. Пока мы только тестируем данную технологию.

3Dpulse.ru: Как Вы считаете, когда россияне смогут жить в домах, полностью созданных с помощью 3D-печати?

ГК ПИК: Я думаю, что строительство домов с помощью 3D-принтеров – это перспектива ближайших 3-5 лет. Но, скорее всего, это будет не полное замещение традиционных технологий, а некий синтез различных методов строительства, который позволит застройщикам расширить возможности и создавать инновационные индивидуальные проекты.

Еще одним партнером проекта стала компания ТехноНИКОЛЬ, специализирующая на изготовлении изоляционных материалов. Специально для 3D-сооружения в Ступино разработаны комплексные решения по тепло- и гидроизоляции c применением прогрессивных технологий, которые сейчас реализуются на практике.

Чтобы лучше понять, в чем они заключались, мы задали несколько вопросов руководителю инженерно-технического центра компании ТехноНИКОЛЬ Дмитрию Михайлиди.

3Dpulse.ru: Дмитрий, демонстрационный проект в Ступино - это первый опыт использования Ваших изоляционных материалов в домах, изготовленных с помощью 3D-печати?

Дмитрий Михайлиди: Да, это первый проект такого рода, в котором принимает участие ТехноНИКОЛЬ. Технология строительной 3D печати сегодня является одной из перспективных в мире. Нашу компанию очень заинтересовала разработка российских инженеров – компании Apis Cor. В отличие от существующих принтеров портального типа, сконструированный ими мобильный принтер возводит здания непосредственно на стройплощадке, что сокращает логические расходы и может повысить доступность жилья. В качестве партнеров пилотного проекта в Ступино мы отвечаем за изоляционные решения, которые сделают напечатанный на 3D принтере дом пригодным для жизни. Подобранные нами технологии могут стать сопутствующими 3D печати.

3Dpulse.ru: Чем технологические решения в сфере изоляции для подобных проектов отличаются от традиционных? С какими сложностями Вы столкнулись?

Д. М.: 3D-печать – это принципиально новая технология строительства, которая предъявляет особые требования и к системам изоляции. В частности, они должны соответствовать главной задаче, решаемой с помощью 3D принтера – способствовать существенному сокращению сроков строительства. Предполагается, что 3D печать позволит возводить дома за несколько недель или даже дней. Кроме того, 3D печать способна изменить представления о традиционной архитектуре. В соответствии с заложенным в программу файлом принтер может напечатать бетонную «коробку» практически любой формы. Например, демонстрационный дом в Ступино будет круглым.

Специально для данного проекта мы предложили партнерам инновационные технологии фасадного утепления, позволяющие в полной мере использовать преимущества 3D печати. В рамках данного демонстрационного проекта для теплоизоляции фасадов применены сразу два решения: из засыпного теплоизоляционного материала LOGICPIR на одной части дома и заливного полиуретанового состава на другой. Эти материалы позволяют заполнить все пустоты в пространстве между несущей стеной и внешней бетонной конструкцией и избежать образования мостиков «холода». Они обладают одними из самых низких коэффициентов теплопроводности среди материалов массового применения. Коэффициент теплопроводности крошки PIR - 0,022 ВТ/м*К, заливного утеплителя из полиуретановой пены - 0.023-0,025 ВТ/м*К (что, примерно, на 25-30% «эффективнее» в сравнении со стандартными теплоизоляционными материалами и на 100% эффективнее дерева). Благодаря этому для создания комфортного микроклимата в доме достаточно небольшого слоя, что позволяет существенно не утяжелять конструкции.

В дальнейшем, при развитии 3D печати в нашей стране данные технологии могут быть включены непосредственно в процесс печати дома, то есть одновременно будет сооружаться несущая часть и проводится теплоизоляция фасада.

3Dpulse.ru: Вы видите перспективы развития данной отрасли в нашей стране?

Д. М.: Сегодня над усовершенствованием технологии 3D печати работают инженеры в разных странах мира. В перспективе она может сыграть важную роль в решении проблемы доступности жилья. Все более активно начинают изучать данное направление и в нашей стране. В России на сегодняшний день есть несколько готовых объектов. Технологический прогресс делает это направление все более привлекательным. Например, мобильный принтер, с помощью которого возводится дом в Ступино - один из самых передовых в мире.

3Dpulse.ru: Планируются ли у Вас в дальнейшем совместные проекты с производителями строительных 3D-принтеров?

Д. М.: Безусловно, для нашей компании интересно данное направление. Являясь одним из крупнейших в мире производителей изоляционных материалов, ТехноНИКОЛЬ с большим интересом относится к инновационным технологиям, которые могут способствовать прогрессу в строительной сфере. Ежегодно, благодаря разработкам собственных Научных центров, наша компания выводит на рынок порядка 15 новых продуктов. Инновации позволяют снижать матераило- и трудоемкость строительства, повышать качество и долговечность возводимых объектов. Уверены, что помимо примененных на проекте в Ступино, мы найдем и другие инновационные решения по изоляции конструкций, напечатанных на 3D принтере. При этом мы исследуем вопросы не только изоляции, но и усиления конструкций при помощи продуктов строительной химии, полимерных составов, а также включения различной фибры.

Неизбежен тот факт, что от демонстрационных проектов до массового использования строительных 3D-принтеров должно пройти некоторое время. Но как видно из ответов, эксперты уже проявляют оптимизм в вопросе развития 3D-печати в строительстве. Радует, что технология становится привлекательной для крупных игроков отрасли, что позволяет надеяться, как на дальнейшее технологическое усовершенствование устройств, так и на популяризацию 3D-печати в глазах консервативной общественности. Для этого и нужны подобные демонстрационные проекты.