Китай — признанный лидер технологической гонки. В 2023 г. эксперты подтвердили первенство Поднебесной по 37 из 44 отслеживаемых технологий. Аккумуляторы, гиперзвук, радиочастотные средства связи и многое другое в числе сильных сторон.
Но сегодня поговорим лишь о 3D-печати домов, в чём страна также преуспела. Китайцы стали пионерами отрасли: там по новой технологии ещё в 2014 году возвели многоэтажки. Тем временем в России аддитивное строительство развивается довольно медленно. Первый дом напечатали только в 2017 г., и говорить о массовом применении новой технологии пока рано. Почему же Поднебесная вырвалась вперед? И когда Россия достигнет того же уровня?
Материал создан при поддержке 76m2
В первой части мы уже рассказывали, как зарождалась строительная 3D-печать, поговорили о первых результатах, преимуществах технологии и перспективах на мировом рынке. Кто пропустил, может перейти по ссылке, чтобы почитать. А сегодня подробнее остановимся на сравнении китайских результатов с российскими. И попытаемся ответить на вопрос — Что же мешает развитию строительной 3D-печати в России?
Объективные трудности и целесообразность применения в России
Начнем с очевидного. Климатические условия в стране накладывают свой отпечаток и на технологические процессы. В частности, необходим определённый температурно-влажностный режим, что мешает повсеместному применению 3D-печати. Идеально бетонировать при температуре от +5 С° до +30 С°. Различные добавки позволяют немного расширить эти границы, но не так сильно, как хотелось бы. В морозные дни работать необходимо под куполом, а необходимую температуру поддерживать с помощью тепловых пушек. Как вариант, можно также печатать отдельные элементы на заводе с последующей сборкой на стройплощадке. Вне зависимости от решения, дополнительные расходы неизбежны, что в конечном счёте приводит к удорожанию всего проекта.
Нельзя забывать и о специфике рынка труда. Пока заработная плата в России ниже, чем в том же Китае, отставание в развитии роботизированных технологий вполне понятно. Человеческий труд использовать выгоднее машинного, даже если второе технически возможно. В среднем, по данным газеты «Новые известия», зарплата у китайцев вдвое выше, чем у россиян, а по отдельным позициям разрыв может быть еще больше.
Ну и пожалуй, главное отличие, которое, на мой взгляд, выгодно отличает российский подход. Отсутствие определенных стандартов и нормативного поля, существенно сдерживает начало массового применения технологии. Наличие системы жёстких СНиПов, доставшейся от СССР, служит гарантией надёжности и защиты от недобросовестных строителей. И до тех пор, пока нет соответствующих стандартов для строительной 3D-печати, говорить о её массовом применении бессмысленно. В Китае же нормативы такого уровня отсутствуют, за что иногда приходится платить очень высокую цену. Так, в 2016 г. рухнули 4 многоэтажки, возведенные наспех по скоростной технологии. Подробнее о причинах трагедии рассказал Алексей Маслов, профессор Школы востоковедения НИУ ВШЭ:
«Когда в КНР начали с помощью частников решать жилищную проблему, там распространился сверхдешёвый способ скоростного строительства. Он чрезвычайно прост: возводится форма-каркас, в которую заливается бетон. Кроме того, такие дома не предусматривали проведения коммуникаций и удобств: приходилось пробивать стены для их прокладки. Такими коробками, в которых мало кто хочет жить, когда-то застроили китайскую глубинку, а сейчас их возводят в КНДР»
Стены таких домов не отличаются высокой прочностью. Нередки случаи, когда дома не выдерживают случайного удара от автомобиля. В результате власти приняли решение о сносе целых жилых кварталов. Этот пример в очередной раз доказывает необходимость разработки соответствующих нормативов для новых технологий. И отставание тут может быть вполне оправдано: как гласит известная пословица, тише едешь — дальше будешь.
Общие проблемы
Помимо чисто российской специфики, есть вопросы, которые касаются строительной печати вообще. Важно выработать чёткие требования к составам смесей («чернилам») и самому технологическому процессу. Без грамотного подхода к армированию и вибрированию бетона вместо прочной стены получается хрупкая имитация, состоящая из множества каверн в несъемной опалубке.
Более того, строительная 3D-печать отличается слоистостью, что создает дополнительные сложности. Необходимо обеспечить надёжное сцепление между разными слоями смеси, и вопрос, как этого достичь, остается одним из проблемных. Некоторые эксперты предлагают укреплять возводимые конструкции за счёт металлических сеток. Но и это еще не всё. Высокий темп печати приводит к чудовищным нагрузкам на неокрепшие нижние слои, что неизбежно вызывает деформации. Перерывы в процессе также могут отрицательно повлиять на прочность: есть риск появления «холодных» швов между слоями, а значит, целостности стены не будет.
Та же особенность технологии влечет за собой удорожание при производстве отделочных работ, поскольку выравнивание предполагает большой расход материалов и высокий уровень трудозатрат. Несколько сгладить неровности позволяют специальные «шторки», которые используют некоторые производители. Но и это решает проблему лишь частично.
Россия — флагман развития 3D-строительства в мире
Вопросов хватает, и прийти к быстрому результату можно только в ущерб качеству. Строительная 3D-печать появилась относительно недавно и находится в стадии становления.
Однако Россия успела достичь заметных результатов: существует предварительный национальный стандарт РФ «Аддитивные технологии. Применение трёхмерной печати в строительстве». Более того, Россия стала первой страной, в которой появился национальный стандарт этой технологии. В 2023 г. началась 3D-печать целых посёлков (в Калмыкии, Татарстане, Краснодарском крае). Пока это 1-этажные дома, но и переходить к печати многоэтажек рано: нужна соответствующая законодательная база. Да и крупные компании не спешат отказываться от традиционных технологий в пользу новых.
«Традиционные методы строительства, — говорит руководитель ГК «АМТ» Александр Маслов, — еще долго останутся основными, но у 3D-моделирования в строительной отрасли очень хорошие перспективы. Сейчас в строительстве все большее применение находят так называемые BIM-технологии. BIM — Building Information Modeling — это процесс, в результате которого формируется информационная модель здания. Так вот, в эту технологию очень хорошо вписывается и 3D-печать».
Несмотря на отсутствие напечатанных многоэтажек, эксперты уже называют Россию флагманом развития отрасли. И это вполне справедливо. На предварительном национальном стандарте работа не закончилась, впереди новые этапы становления 3D-печати. Правительство еще в 2021 г. утвердило дорожную карту по внедрению новых, в том числе аддитивных технологий. Стратегия развития до 2030 г. предполагает разработку принципов проектирования, разработку и производство комплектующих, материалов и программного обеспечения. Это база, которая позволит привлечь топовых архитекторов и постепенно перейти к массовому внедрению перспективной технологии.
Россия налаживает современное высокотехнологичное производство — строительную 3D-печать, и, учитывая грамотный комплексный подход, говорить о каком-то отставании неправильно. Переломным моментом может стать уже следующий — 2024 г. Хотите узнать почему — ставьте лайк и подписывайтесь: поговорим об этом в одной из следующих публикаций.