Анализ технологии строительного производства возведений зданий и сооружений малой этажности с применением 3D принтеров

Строительная 3D-печать – одно из самых неоднозначных, но быстроразвивающихся направлений в области аддитивных технологий: использование такого оборудования позволяет сократить срок возведения конструкций в 3-5 раз при значительной экономии ресурсов.

3D-принтер для строительства — это своего рода гибрид бетономешалки и руки-манипулятора, печатающего по алгоритму указанному в 3-х мерной модели проекта.

Вопрос с армированием и утеплением решается достаточно просто: по мере печати слоев укладывается горизонтальная арматура, после застывания 3D-печатной опалубки устанавливаются коммуникации, а внутренний объем заполняется дополнительной арматурой, утеплителем и заливается бетоном в соответствии с проектом. Как результат, достигается существенная экономия на съемной опалубке и, что самое главное, рабочей силе.

В основе принципа работы строительного принтера лежит экструзия. Сначала необходимо подготовить строительный раствор, в состав которого входят цемент, стекловолокно, иногда керамзит и иные материалы. Затем принтер выдавливает этот раствор через специальные сопла, нанося его слой за слоем на основание, что позволяет возвести стены небольшого здания всего за пару-тройку часов.

Технология использования 3D-принтеров применяется преимущественно для зданий небольшой площади и высотности, так сегментом может быть названо малоэтажное жилое строительство, бытовые помещения, малые производственные объекты, а так же печатание отдельных конструкций.

Рассмотрев Российский рынок малоэтажного строительства, что составляет 40% от всего строящегося жилья, можно распределить технологию по нескольким сегментам:

- кирпичное строительство (38%);

- дерево (24%);

- блочные изделия (20%);

- другие технологии (18%) – что и является на данный момент тем, сегментом в котором эта технология используется.

Рентабельность задействованного капитала (return on capital employed, ROCE) ожидается порядка 20 %.

Конкуренцию можно считать «чистой» так как препятствий для входа и выхода не так много. В целом отрасль находится на стадии «становления». Характерные для этой стадии жизненного цикла развитие технологии, её укрепление и признание на рынке. Годовые темпы роста рынка незначительные:

- За последние пять лет: 0,5-2%

- Прогноз на ближайшие пять лет: 1,5-8%

Это дает нам повод говорить, что строительство зданий и сооружений с применением 3D-принтеров лишь вопрос времени.

Основным преимуществом данной отрасли является снижение издержек производства, в следствии сокращения трудозатрат, материалов, более эффективном использовании конструкций и материалов, сокращении сроков строительства., а так же большим плюсом является возможность создания новых архитектурных форм и пространств ранее недоступные «традиционным» технологиям строительства.