Эксперт НИУ МГСУ: 3D-печать может стать базой для будущего развития стройотрасли
Москва. 25 февраля. НИУ МГСУ — «Стройгазета» обратилась к научному руководителю НИИ строительных материалов и технологий НИУ МГСУ, председателю Комитета РСС по науке и инновационному развитию строительной отрасли Андрею Пустовгару с вопросами, каким видит научное сообщество отрасли дальнейшее развитие российского строительства. Андрей Пустовгар в своем интервью «Строительной газете» рассказал о перспективных строительных технологиях.
— Андрей Петрович, есть ли направление или технологии, которые могли бы определить будущее отрасли?
На мой взгляд, это 3D-печать. И мы сейчас продвигаем эту технологию, считая, что за ней будущее российского строительства. Мы готовим большую «дорожную карту», где такая известная компания, как СИБУР, будет якорным участником соглашения по продвижению 3D-печати в строительстве. Дело в том, что сейчас все написанные программы, научно-технические стратегии развития строительства — это пока бумажная работа, без реального движения вперед, потому что никто не хочет брать на себя ответственность за реальные результаты, не хочет вкладываться финансово. Все занимают выжидательную позицию: вы развивайтесь, а мы потом присоединимся, когда все разовьется.
СИБУР взял на себя одну из главных ролей в продвижении 3D-печати как одной из самых перспективных технологий для целей строительства. В силу этого мы объединили вокруг НИУ МГСУ организации, реально что-то делающие в данном направлении. В 2025 году, кстати, уже будут вноситься изменения в документы нормативной базы по 3D-строительству. В этом процессе НИУ МГСУ принимает, можно сказать, лидерское участие: мы разработали первые три ГОСТа по 3D-печати еще в 2018 году. Уже прошло почти семь лет с того времени, накоплен опыт реального 3D-строительства, получены новые знания, и необходимо внести изменения, чтобы это направление в строительстве развивалось эффективно.
— Стратегию развития 3D-печати в строительстве во многом будут определять производители материалов?
Ее будут определять представители разных отраслей — от производителей оборудования до IT, но одну из важных ролей будут играть производители материалов. Мы провели мониторинг того, кто этим занимается, кто в России реально выпускает продукцию для строительной 3D-печати. Более того, стараемся популяризировать это направление, подсказывать, как лучше взаимодействовать со строителями и проектными организациями. Уже сформировалось неформальное объединение строителей, использующих технологии 3D-печати, производителей оборудования для 3D-печати, материалов, добавок для описываемого направления строительства и производителей инертных материалов и наполнителей. Кстати, именно здесь СИБУР многое объединяет в себе, производя специальные добавки, заполнители. Естественно, компании надо эту продукцию внедрять, формировать и расширять рынок и ассортимент продукции. Всё необходимое для реализации наших планов есть, поскольку компания на данный момент является базовой или якорной организацией страны по инновациям в химической промышленности. С учетом этого и разрабатывается вышеназванная «дорожная карта».
Перечисленные факторы и объединение усилий всех заинтересованных игроков должны способствовать развитию строительной 3D-печати, которую я считаю одним из самых перспективных направлений строительства в ближайшем будущем.
— Как в этом процессе участвует НИУ МГСУ?
Во-первых, НИУ МГСУ совместно с Российским Союзом строителей, Ассоциацией профессионалов аддитивного строительства выступил инициатором проведения соответствующей профильной конференции на базе университета. Эта конференция объединила основной пул игроков на рынке 3D-печати, где университет взял на себя разработку новых материалов, поддержку и развитие нормативной базы, разработку новых расчетных методик, научно-техническое сопровождение проектов строительства, что в совокупности позволит создать целостный готовый продукт, сделанный по принципу «приходи, бери и пользуйся». Всё это мы делаем и продвигаем в масштабах всей страны еще и потому, что 3D-печать — один из самых реальных путей повышения производительности труда в отрасли и очень эффективный инструмент, так как позволяет формализовать технологические процессы строительства непосредственно на строительной площадке, а также сделать профессию строителя привлекательной для подготовки квалифицированных кадров. Ведь, по сути, у нас нет другой такой технологии, которая могла бы сделать строительную отрасль высокотехнологичной и стать рычагом для подготовки специалистов высокого уровня.
По материалам с помощью усилий НИУ МГСУ и СИБУРа, можно сказать, проблемы решаются. Но есть ведь ограничения для техники и оборудования…
Я неслучайно сказал, что на конференции мы постарались объединить всех, в том числе производителей оборудования. В области 3D-печати у нас есть четыре основных производителя — российские компании, которые в рамках отечественных решений на 80% на основе отечественной элементной базы и нашего же программного обеспечения, за исключением отдельных позиций по электронике, выпускают современное технологическое оборудование для 3D-печати. У них очень высокий уровень локализации и качества, потому что они не возят конструкции из Китая — всё создают в России.
Хотел бы вспомнить компанию «Спецавиа» и ее руководителя Александра Маслова. НИУ МГСУ с незапамятных времен сотрудничает с этим производителем оборудования для 3D-строительства из Ярославля. Вот пример того, как инициативный человек и предприниматель сказал: «Я буду это делать!» — и делает без помощи государства. Точно так же НИУ МГСУ провозглашает: «Мы будем это делать вне зависимости, выделит ли деньги государство или нет, потому что отлично понимаем, в каком направлении будет развиваться строительство и с каких позиций это можно делать наиболее эффективно».
— 3D-печать пригодна только для узкой ниши в строительстве? Строить только небольшие дома — так себе перспектива...
В 2024 году доля малоэтажного строительства в общем количестве построенного жилья составила 57,8%, или 62,3 млн кв. метров — как вам «так себе перспектива»? Более того, всё ведь развивается, в том числе и область применения технологии. Например, в общении с представителями Главгосэкспертизы в прошлом году мы говорили о светлом будущем технологии, а еще о том, что на сайте данной организации размещена очень хорошая информация о типовых проектах, которые прошли госэкспертизу, более того, уже есть эти типовые проекты в электронном виде — ТИМ-модели. Мы можем предложить концепцию реализации этих проектов. Любая региональная организация, ответственная за строительство муниципальных объектов культуры, социально-бытовых или еще каких, может выбрать проект из предложенного перечня (единственное — надо повысить детализацию до определенного уровня) и с помощью программного обеспечения разбить этот проект на слайсы (слои). Потом она вводит определенную модификацию проекта, привязывая к местным условиям, рельефу и так далее, и поручает это строителям, использующим технологии строительной 3D-печати (а на рынке уже есть неплохой выбор), и строит объект, который весь, по сути, содержится на флешке! Вот так выглядит эффективное внедрение ТИМ-технологий, так как информационная модель используется непосредственно для материализации — строительства здания.
Кстати, в 2024 году компания «Татнефть» уже построила по технологии 3D-печати первое в России здание, которое прошло государственную экспертизу. НИУ МГСУ принял посильное участие в этом проекте своей научной базой, а также оказал помощь в части нормативки. Так что это уже реальные дела.
— А как вам претензии к тому, что 3D-принтер всегда выдает такую бугристую, неровную поверхность, и, если хочешь ровную стену внутри дома, надо применить неимоверное количество штукатурки. Или это не так?
В современных изделиях от 3D-печати фактурная поверхность — это, скорее, декоративный элемент: она отражает эстетическое видение архитекторов. Повторяю, всё развивается. И здесь нет необходимости в отдельной технологии. Всё решается элементарно: на печатающую головку устанавливается дополнительное оборудование, обеспечивающее как заглаживание, так и создание барельефной поверхности. И вы за те же деньги и с той же скоростью получаете либо абсолютно гладкую стену, лишенную недостатков, как если бы стенку возводил квалифицированный строитель, либо стену с барельефом, над которым трудился профессиональный архитектор или даже скульптор. И расход материала здесь будет априори меньше, так как технология 3D-печати может сформировать любую геометрическую поверхность, вплоть до высокохудожественных барельефов или архитектурных элементов, не за счет удаления лишнего, а путем добавления недостающего. Всё это просто загружается в программу печати.
— Есть также мнение, что 3D-печать годится только для малоэтажного строительства.
Не думаю, что есть такие ограничения. Тот же объект, построенный «Татнефтью», имеет высоту двенадцать метров, это здание общественного назначения — бизнес-центр. То есть принтеры могут печатать и на такую, и на еще большую высоту. Потом, есть традиционные строительные технологии, используемые в многоэтажном строительстве, прежде всего — крановая техника. Что такое самоподъемный или приставной кран? Это перемещение на новый монтажный горизонт и необходимую высоту работы. Тот же принцип работы реализован и для строительного 3D-принтера. А есть еще рамная конструкция, которая построена по принципу козлового крана. Выбор вида строительного 3D-принтера, так же как и монтажного крана, обусловлен габаритными характеристиками объекта строительства — его размерами в плане и высотой. А имеющиеся пока ограничения не носят критического характера, так как обусловлены существующими запросами строителей и эффективностью использования строительных 3D-принтеров и при наличии спроса довольно легко преодолимы.
— Понятно, что на 3D-принтере печатать строительный кирпич — это как микроскопом гвозди забивать.
На самом деле, чисто теоретически можно и это делать, если это экономически эффективно. Например, в некоторых странах до сих пор делают кирпичи вручную — саман, например. В данном случае вы механизируете процесс, который заведомо будет удешевлять себестоимость кирпича.
Кстати, 3D-принтинг используется не только для печати на строительной площадке, но и для изготовления отдельных сборных элементов, узлов и конструкций. Просто всё должно определяться экономической эффективностью.
Хочу сказать, сейчас очень подходящий момент для развития у нас 3D-печати в строительстве, потому что мы в этом отношении на очень хороших позициях, многое исходит именно от нас, от наших отечественных разработчиков и практиков — того же Александра Маслова. Его разработки копирует один из основных мировых производителей 3D-принтеров.
— И последнее — кадры. С этим как обстоят дела?
С кадрами — большая проблема. И причина — в целеполагании. Вернее, в его отсутствии. На что должно быть нацелено решение кадровой проблемы? Ну подготовили мы умных людей с неким общим набором современных знаний и умений. А приходя на стройплощадку, они видят старые технологии и тяжелый труд строителей в любых погодных условиях. Эта проблема касается прежде всего рабочих строительных специальностей и линейных инженеров, непосредственно работающих на строительной площадке. У нас нет целеполагания в подготовке кадров именно для тех, кто трудится непосредственно на стройке. По моему мнению, 3D-печать — одна из тех перспективных технологий, которая в современной России может существенно повлиять как на повышение производительности труда, так и на систему подготовки квалифицированных кадров. Пока мы сосредоточены на подготовке так называемых востребованных в строительной отрасли профессий — востребованных по многим причинам: от роста объемов строительства до непривлекательности и, как следствие, высокой текучки кадров.
Есть старый анекдот, отражающий состояние кадровой проблемы в строительстве. Спрашивают архитектора, за сколько времени может быть построен девятиэтажный кирпичный дом; архитектор отвечает — за три месяца. Спрашивают руководителя строительной организации, он отвечает — за шесть месяцев. Спрашивают каменщиков, они отвечают — мы увольняемся. Образование должно являться составляющей отрасли и жить ее проблемами и потребностями, то есть готовить высококвалифицированные кадры в соответствии с задачами и технологическими трендами развития строительства.
