3D štampane kuće – San ili realnost za tržište Srbije?

Zamislite kuću od 100 kvadrata sagrađenu za 48 sati, po cijeni nižoj od prosječnog automobila. Ne, nije naučna fantastika - već svakodnevica u djelovima Evrope, Amerike i Azije zahvaljujući 3D štampi u građevinarstvu. Ali, da li je ova tehnologija realna opcija i za Srbiju?

U najkraćem, 3D printeri koriste specijalnu betonsku smjesu koju istiskuju sloj po sloj, prateći unaprijed definisan digitalni model objekta. Ovakav način gradnje omogućava znatno kraće vrijeme izgradnje (dani umjesto mjeseci), manju potrošnju materijala i otpada, redukovanje broja radnika na terenu, nižu cijenu u poređenju sa tradicionalnom gradnjom i mogućnost prilagođavanja dizajna bez dodatnih troškova.

Ovakve kuće već postoje u Holandiji, Francuskoj, SAD-u i Meksiku, a neki od njih se koriste kao domovi za beskućnike, smještaj za turiste, pa čak i kao porodične kuće.

Trenutno u Srbiji samo pojedini arhitektonski studiji i startapi istražuju mogućnosti primjene ovakvih tehnologija.

- Građevinska industrija i tržište u Srbiji su prilično konzervativni i vrlo sporo i sa priličnim nepovjerenjem prihvataju nove tehnologije, naročito u ovom periodu intenzivne gradnje. U takvim uslovima, za izgradnju se primjenjuju dobro poznata tehnološka rješenja i materijali, a niko iz čitavog lanca – od investitora preko projektanta do izvođača - ne želi da "eksperimentiše" i testira inovativne materijale i metode građenja već se opredjeljuje za uobičajene materijale – beton, čelik, drvo i standardne metode građenja. Tako posmatrano, trenutno je prostora za primjenu 3D štampe malo, ali potencijal je zapravo ogroman - kaže za eKapiju profesor Građevinskog fakulteta u Beogradu Ivan Ignjatović.

Ako se uklone prepreke, ova tehnologija bi mogla da nađe primjenu u brzoj izgradnji socijalnog stanovanja, niskobudžetnim turističkim kapacitetima (vikendice, glamping), ruralnim krajevima sa niskom dostupnošću izvođača radova i kao privremenim objektima u slučaju nepogoda.

- Objekti od 3D štampanog betona mogu se primjenjivati u situacijama kada je potrebno brzo riješiti pitanje smještaja ljudi nakon elementarnih nepogoda – zemljotresa, poplava, klizišta, ili stambeno zbrinuti osjetljive i socijalno ugrožene grupe. Takođe, mogu se koristiti kao izložbeni paviljoni, kancelarije ili male prodavnice. Osim objekata u zgradarstvu, tehnologijom 3D štampe mogu se konstruisati čak i pješački mostovi manjeg raspona, obično po parkovima, preko kanala i drugih manjih prepreka. Naročito je važno istaći potencijal u oblasti montažno-demontažnih objekata, gdje se proizvodnja, tj. 3D štampa odvija u prefabrikaciji, a na terenu vrši montaža segmenata i tako formiraju trajni ili privremeni objekti - navodi profesor.

Pojašnajva da su brzina gradnje, izostanak potrebe za oplatom, visoka preciznost, mogućnost slobodnog oblikovanja i postizanja složenih prostornih formi, mali rastur materijala – osnovne prednosti objekata od 3D štampanog betona koje definišu i njihov potencijal za primjenu na bilo kom tržištu, pa i kod nas.

- Osim za građevinske objekte, 3D štampa se uspješno primjenjuje i u proizvodnji urbanog namještaja – klupa, stolica, mobilijara, za proizvodnju fasadnih elemenata, ornamenata itd. Dakle, postoji značajan potencijal i u ovom segmentu - dodaje Ignjatović.

Iako je 3D štampa u građevinarstvu širom svijeta već pokazala da nije inferiorna u odnosu na tradicionalne metode gradnje kada je riječ o nosivosti i bezbjednosti objekata, u Srbiji se ova tehnologija i dalje nalazi na samom početku razvoja. Profesor Građevinskog fakulteta objašnjava da su bezbjednost i mehanička stabilnost osnovni zahtjevi koje svi objekti, bez obzira na tehnologiju izgradnje, moraju da ispune.

- Po pitanju nosivosti i bezbjednosti ne bi trebalo da ima konkurencije među tehnologijama, ali ni kompromisa. Bez obzira na način građenja, objekti moraju da ispune propisom definisane osnovne zahtjeve za objekat, u koje, između ostalog, spadaju mehanička nosivost i stabilnost. Primjeri primjene 3D štampe u svijetu nisu do sada pokazali da je ovaj način građenja na bilo koji način inferioran po ovim pitanjima u odnosu na klasičnu gradnju. Ipak, s obzirom da se radi o relativno novoj tehnologiji, neophodno je intenzivirati prikupljanje i analizu podataka ispitivanja ovako proizvedenih konstruktivnih elemenata i cjelina, kako bi se proširila baza rezultata i povećala pouzdanost zaključaka u pogledu nosivosti i stabilnosti - navodi Ignjatović.

Na Građevinskom fakultetu se već sprovode istraživanja upravo u tom pravcu, sa ciljem proširenja baze znanja i iskustava.

- Jedan dio istraživanja na Građevinskom fakultetu u Beogradu usmjeren je upravo na ovu stranu. Kada su upotrebljivost i trajnost u pitanju, takmičenje i upoređivanje među tehnologijama građenja je uvijek otvoreno. Generalno govoreći, trajnost objekata kao cjeline, odnosno njihov upotrebni vijek, najčešće je definisana trajnošću instalacija, obloga, fasada, izolacija, a ne konstruktivnih materijala, u situacijama kada nisu direktno izloženi dejstvu agresivne sredine. Činjenica da su do sada izgrađeni objekti u tehnologiji 3D štampe najčešće bez spoljašnjih obloga i izloženi atmosferskim uticajima u spoljašnjem prostoru, ukazuje da trajnost materijala ne bi trebalo da je upitna, ali svakako je i to predmet istraživanja i preispitivanja - pojašnjava naš sagovornik.

Jedan od glavnih izazova za implementaciju 3D štampe u domaćem građevinskom sektoru, kako kaže profesor, jeste nedostatak infrastrukture. U Srbiji trenutno postoji samo jedan komercijalni i jedan istraživački 3D štampač za beton, i to upravo na Građevinskom fakultetu.

- Dakle, ne možemo pričati o značajnijoj implementaciji kada nedostaje neophodna infrastruktura za takvu tehnologiju. Zato je izazov zapravo donošenje odluke o ulaganju u 3D štampače - ističe profesor.

Prva implementacija, po njegovom mišljenju, igra ključnu ulogu.

- Za svaku inovativnu tehnologiju je ključna prva implementacija, ubijediti prvog investitora da će dobiti po svemu jedinstven objekat, a put do takve odluke vodi preko arhitekata koji u konceptu 3D štampe treba da prepozna estetske i funkcionalne vrijednosti - smatra on.

Normativi za ovu vrstu gradnje u Srbiji još uvijek ne postoje, ali kako profesor podsjeća – ne postoje ni u većem dijelu Evrope, što nije spriječilo izgradnju objekata. On smatra da nepostojanje zvaničnih standarda ne bi trebalo da blokira inovacije.

- Ključna stvar su performanse građevinskog proizvoda, u ovom slučaju 3D štampanog elementa konstrukcije (zida, stuba) ili konstrukcije u cjelini – ako se pokaže da ispunjava zahtjeve po pitanju nosivosti, upotrebljivosti i trajnosti kao i klasično građeni elementi – nema prepreke za primjenu. Dakle, nepostojanje standarda ne smije da koči inovativnost u građevinarstvu, ali se osnovni zahtevi za objekat moraju ispuniti. Što se tiče materijala, interesantno je da na našem tržištu postoji komercijalni proizvod koji se koristi za 3D štampu - Sika premiks, a bio je i još jedan uspješan primjer razvoja premiksa za 3D štampu u saradnji Lafarge-a i start-up-a Natura Eco. Stručni kadar je neophodan za primjenu 3D štampe, ali ubijeđen sam da će za nove, mlade, digitalno pismene generacije, kreiranje tzv. G-koda odnosno putanje kretanja glave štampača biti i izazov i zadovoljstvo - ističe Ignjatović.

______________________________

Ova tehnologija se već koristi u infrastrukturnim radovima – na primjer, u automatizovanom oblaganju tunela zamjenom torkret betona tzv. shortcrete 3D metodom. Ipak, profesor je oprezan kada je riječ o njenoj primjeni kod složenijih sistema kao što su mostovi.

- 3D štampa se već koristiti za oblaganje betonom zidova tunela, gdje je torkret beton zamijenjen automatizovanom 3D shortcrete tehnologijom. Iako postoje primjeri mostova manjih raspona izgrađenih tehnologijom 3D štampe, mislim da u ovom trenutku ne treba insistirati na njenoj primjeni kod ovako složenih konstrukcija i sistema. Potrebno je vrijeme za razvoj tehnologije, za istraživanje i testiranje na realnim manje složenim objektima - smatra on.

Budućnost 3D štampe, prema riječima profesora Ignjatovića, nalazi se u oblastima koje maksimalno mogu iskoristiti prednosti ove tehnologije.

- Prije svega, to su prefabrikovani elementi, gdje je automatizacija već razvijena i gdje 3D štampa može da ponudi brzo, efikasno i isplativo rješenje - naročito u uslovima sve izraženijeg nedostatka radne snage i visokih troškova oplate - zaključuje profesor.

3D štampa u građevinarstvu još nije realnost za Srbiju, ali bi mogla postati u bliskoj budućnosti. Kako svijet ide ka automatizaciji i održivoj gradnji, pitanje je vremena kada će i domaće tržište početi da prihvata ovu tehnologiju. Da li će to biti inicijativa iz privatnog sektora, podrška lokalnih samouprava ili potreba nastala usled vanrednih situacija, ostaje da se vidi.