Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) является одним из организаторов первой конференции по аддитивным технологиям в строительстве 3DMIX, которая впервые пройдет на базе университета в Москве 4–5 июня 2024 г.

О конференции, месте новых аддитивных технологий в строительстве рассказал Алексей Адамцевич, директор НИИ СМиТ НИУ МГСУ, председатель ПК 7 «Применение аддитивных технологий, робототехники и беспилотных авиационных систем в строительстве» ТК 400.

Конференция по аддитивным технологиям в строительстве первая. Кто стал инициатором ее проведения?

Оргкомитет конференции сформирован из инициативной группы представителей НИУ МГСУ, компании «Квинтет», Ассоциации профессионалов аддитивного строительства, Российской гипсовой ассоциации, Комитета по науке и инновационному развитию строительной отрасли Российского союза строителей. Спонсором мероприятия стал крупнейший производитель белого цемента в России — компания CEMIX. Информационными партнерами выступают главные российские тематические журналы «Аддитивные технологии» и «Строительные материалы».

Какие задачи ставят перед собой организаторы?

На сегодняшний день рынок строительной 3D-печати лишь формируется. И это происходит не только у нас в стране, но и в мире в целом. На данном этапе наиболее важным является выстраивание эффективного взаимодействия специалистов из самых разных областей и сфер деятельности, от слаженной работы которых зависит развитие технологического прогресса и скорость разработки и внедрения эффективных практических решений. Главной задачей конференции является создание и поддержание функционирования площадки, в рамках которой будет происходить знакомство и регулярный обмен опытом и мнениями существующих и потенциальных участников рынка аддитивного строительного производства из разных областей и сфер научно-­практической деятельности.

Кого вы видите потенциальными участниками конференции?

В качестве докладчиков и участников конференции мы ждем представителей компаний–­производителей оборудования и программного обеспечения, заказчиков, застройщиков, проектировщиков, производителей материалов, представителей научного и экспертного сообщества, образовательных организаций и всех неравнодушных к идее развития и внедрения строительной 3D-печати в России и в мире.

Расскажите поподробнее, какую нишу сейчас занимает 3D-печать на строительном рынке.

Весь рынок строительной 3D-печати можно условно разделить на два ключевых сегмента: цеховое производство и полевая печать. В цеховых условиях изготавливают малые архитектурные формы, а также элементы зданий и сооружений для дальнейшей укрупнительной сборки на строительной площадке (сейчас такой подход часто называют технологией префаб), а также для изготовления готовых модулей различного функционального назначения — в том числе жилого. Применение аддитивного строительного производства в условиях цеха позволяет повысить гибкость производственного процесса и расширить номенклатуру выпускаемых бетонных изделий, производить изделия любой сложной формы без необходимости серьезной перенастройки производственного процесса под каждый вид выпускаемой продукции, исключить потребность в изготовлении и хранении на производстве дополнительных опалубочных форм и т. д.

Под полевой печатью понимается печать конструкций зданий и сооружений непосредственно на строительной площадке в их проектном положении. Конечно, бывают случаи, когда требуется напечатать ­какой-то элемент на площадке, а затем дополнительно смонтировать его в проектное положение, но это стоит рассматривать скорее как частный случай цехового производства под открытым небом. Главная же потребность в переходе от цеховой печати префабов с последующей укрупнительной сборкой (именно так возводились первые в мире 3D-дома) непосредственно к полевой печати зданий и сооружений связана с возможностью значительного повышения экономической эффективности строительства благодаря росту производительности труда и сокращению потребности в рабочей силе в условиях автоматизации трудоемких производственных процессов, что уже не так хорошо сочетается с необходимостью выполнения монтажных работ при укрупнительной сборке на строительной площадке.

Таким образом, на сегодняшний день основной нишей применения цеховой строительной 3D-печати является производство уникальных (выпускаемых штучно или малыми сериями) малых архитектурных форм, префабов или модулей, а основной нишей полевой печати — малоэтажное строительство, прежде всего — индивидуальное жилищное строительство, где сегодня действует наиболее лояльный режим с точки зрения технического регулирования в строительстве.

3D-печать в строительстве — все еще дело энтузиастов или уже нечто большее?

Мировой рынок строительной 3D-печати весьма молод, и потому на нем до сих пор очень много энтузиастов, для которых, как мне кажется, спортивный интерес преобладает над коммерческим. При этом, в отличие от этапа зарождения рынка строительной 3D-печати (примерно 10 лет назад), сегодня уже всем действительно очевиден его огромный коммерческий потенциал. По этой причине во многих странах сформированы национальные программы для поддержки внедрения технологии аддитивного производства в массовых сегментах строительства. Да и сами реализуемые проекты за это время существенно эволюционировали — если на заре эпохи появлялись совсем небольшие и простые пилотные объекты, то сегодня речь идет уже о массовой застройке целых поселков по всему миру (включая Россию) и реализации довольно сложных архитектурных объектов высотой до трех этажей.

Есть ли ограничения по высоте объектов, возводимых по технологии строительной 3D-печати в полевых условиях?

В подавляющем большинстве проектов, реализуемых сегодня по всему миру, технология аддитивного строительного производства используется не для возведения зданий под ключ, а для печати внешнего контура вертикальных несущих и ограждающих конструкций. Полнотелая печать рассматривается достаточно ограниченно — например, как способ возведения перегородок одновременно с печатью самой коробки здания. Благодаря такому подходу создается несъемная опалубка, которая затем заполняется традиционными тяжелыми или легкими бетонными смесями для несущих и ограждающих конструкций соответственно. С этой точки зрения в рамках рассматриваемого технологического перехода строительную 3D-печать логичнее рассматривать даже не в качестве принципиально новой технологии строительства, а скорее как продвинутый способ выполнения опалубочных работ в монолитном домостроении. С одной стороны, такой подход обеспечивает хорошую экономическую эффективность производства и сохраняет гибкость в управлении механическими и теплофизическими свой­ствами возводимых конструкций, а с другой — позволяет сделать вывод о том, что с технологической точки зрения строительная 3D-печать вряд ли может иметь больше ограничений в плане этажности, чем традиционное монолитное строительство, — то есть потенциально позволяет возводить очень высокие объекты.

Если рассматривать этот вопрос с точки зрения оборудования, то, например, у нас в стране уже есть производители, предлагающие строительные 3D-принтеры портальной конструкции, позволяющие возводить объекты до 80 метров высотой, что сильно превышает текущие потребности основных потребителей такого оборудования.

Поэтому в данном случае речь следует вести скорее не о принципиальных ограничениях этажности, а об экономической целесообразности применения строительной 3D-печати для возведения многоэтажных объектов. Связано это с тем, что, как уже было сказано ранее, строительная 3D-печать бетоном дает возможность быстро и экономично возводить вертикальные конструкции, но ее возможности сильно ограничены при возведении горизонтальных пролетных элементов. При строительстве высоких многоэтажек неизбежно возникнет потребность в комбинировании процесса строительной 3D-печати с другими технологиями строительно-­монтажных работ для последовательного устройства перекрытий. Необходимость координации работы принтера с дополнительным подъемно-­крановым оборудованием на площадке увеличит простои принтера. При этом если тот же портал для строительной 3D-печати небольшого коттеджа можно смонтировать вручную, то под многоэтажный дом эта задача становится кратно сложнее и дороже. Уверен, что строительная 3D-печать еще покажет свою высокую эффективность и в многоэтажном строительстве, но произойдет это, вероятно, чуть позже — с ростом общей автоматизации строительно-­монтажных работ. На сегодняшний же день более логичным выглядит развитие малоэтажного аддитивного строительного производства. ■

Компания КВИНТЕТ работает на российском рынке сухих строительных смесей 24 года. Одним из основных направлений ее деятельности является организация и проведение конференций, семинаров и бизнес-­мероприятий разного уровня на рынке строительных материалов. КВИНТЕТ следит за трендами, анализирует рынки, делится информацией с друзьями и единомышленниками.

Компания КВИНТЕТ:

• С 2000 г. организует ежегодную международную отраслевую конференцию производителей сухим строительных смесей (ССС) BALTIMIX (https://baltimix.ru). Мероприятие ежегодно проводится в новом регионе России. Эта традиция «путешествий» ярко вписалась в отрасль и позволяет эффективно обсуждать отраслевые вопросы регионального рынка, формируя здоровый конкурентный рынок федерального масштаба, демонстрировать новые достижения и технологии, общаться с представителями науки, бизнеса и власти. Для регионов России BALTIMIX это место, где возможно представить свой инвестиционный потенциал и найти надежных партнеров.

• С 2018 года выступает техническим партнером МГСУ в организации международных научных конференций.

• С 2019 года при участии и поддержке СПбГАСУ организует научно-­практическую конференцию FIBROMIX, посвященную инновациям, тенденциям, практическим проблемам и решениям в области композиционных материалов и конструкций в строительстве. Конференция направлена на объединение усилий, обмен опытом и результатами исследований между ведущими учеными и специалистами в этой сфере.

• Издает отраслевой «Справочник производителей ССС» — «желтые страницы» отрасли.

• Регулярно организует курсы повышения квалификации для технологов и технических специалистов предприятий ССС-отрасли.

• Имеет огромный опыт по изданию тематической литературы, включая эксклюзивные переводные издания.

• В 2024 г. выступает организатором первой конференции 3DMIX «Аддитивные технологии в строительстве».

Источник журнал "Аддитивные технологии" № 2-2024