Svajonių namai daug kam dar sunkiai pasiekiami dėl aukštų nekilnojamojo turto kainų. Kitokie galimi statybos procesai ir jų potencialas atpiginti būsto kainą skamba vis patraukliau. Vienas tokių procesų yra 3D spausdinimas, ir, pasak Kauno technologijos universiteto (KTU) Statybos ir architektūros fakulteto doktorantės Karolinos Butkutės, nors kai kuriose srityse 3D spausdinimas gali padėti sumažinti statybos kaštus, šis statybos būdas turi ir kitokių pliusų, į kuriuos verta investuoti. 

3D spausdinamas – kitoks statybų metodas

3D spausdinamų namų statyba tik iš dalies atrodo kaip jau daugeliui pažįstamas 3D spausdinimas. Tačiau yra nemažai skirtumų, taip pat statybos procesas šiek tiek sudėtingesnis, rašoma KTU pranešime spaudai. 

„Viso namo, kaip įprastų 3D spausdintuvu spausdinamų gaminių, iškart atspausdinti tikrai nepavyks. Viskas, žinoma, priklauso nuo namo konstrukcijos, tačiau galima kalbėti apie atskirų elementų, ar namo dalių spausdinimą, kurias galima sudėti į vieną, išskiriant pamatų ir stogo konstrukcijas“, – sako K. Butkutė. 

Pasak doktorantės, spausdintuvas susidaro iš rėmo, po kuriuo telpa spausdinama konstrukcija, ir spausdinimo „galva“, kuri tiekia statybinę medžiagą – kompozitą. „Taip spausdinama tikrai greičiau nei būtų statoma iš blokelių ar plytų. Jau dirbantys su šiais procesais kalba, kad gali 40 kv. m erdvę atspausdinti per dieną“, – sako K. Butkutė. 

Tačiau tyrėja priduria, kad spausdinimo greitis bei pats procesas labai priklauso ir nuo paties spausdinimo kompozito, kiek į viršų jo gali būti spausdinama, kaip greitai jis kietėja. Greitas spausdinimas leidžia galvoti ir apie įvairesnes konstrukcijas: „Galima spausdinti įvairius lenktus elementus, sienos gali būti vingiuotos, o kildamos į viršų net turėti įvairių įlinkimų, atitinkančių 3D reljefo vaizdą, ir tai nereikalauja papildomo apdirbimo“, – pavyzdžiais dalijasi doktorantė. 

Tačiau ne viskas taip paprasta, kaip gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio. „Ką mes dažnai praleidžiame, tai yra tokia akivaizdi realybė, kad spausdiname sienas, bet tikriausiai suvokiame, kad nei pamatai, nei grindys, nei stogas nebus atspausdinti“, – apie statybų sudėtingumo procesą primena K. Butkutė. 

„Kol kas esame išbandę mažesnio dydžio objektų spausdinimą ir daugiausia laiko praleidžiame prie būtent spausdinimo kompozito vystymo“, – sako ji, pridurdama, kad ypač daug dėmesio skiriama tvaresnių medžiagų paieškai, daliniam cemento pakeitimui. 

Daugiau dėmesio aplinkai ir naujoms medžiagoms

K. Butkutė pritaria, kad vienas didžiausių 3D spausdinimo technologija statomų namų pliusų galėtų būti tvarumas. „Toks statymo būdas iš esmės yra tvaresnis, nes lieka mažiau statybinių atliekų“, – sako doktorantė, – jei statome iš vieno mišinio ir jis tiesiog atvežamas specialioje talpykloje – silose, o ne ant daugybės palečių, su popieriaus, plastiko ir medžio pakuotėmis, kurių būtų galima atsisakyti.“

Be to, pasak pašnekovės, tinkamai parinkus statybinį kompozitą, net ir papildomų medžiagų, pavyzdžiui, skirtų termoizoliacijai, gali reikėti mažiau, kas taip pat sumažintų neigiamą poveikį aplinkai: „Sienos konstrukcija gali sumažinti įvairių termoizoliacinių medžiagų poreikį, nes sieną atspausdinus su tarpu, jį galima užpildyti termoizoliacine medžiaga. Italijoje jau yra pavyzdžių, kai į neaukštų prototipinių pastatų sienas vietoje termoizoliacijos pridedama ryžių lukštų.“

Nepaisant šių galimybių, atsakymų dar šiek tiek trūksta. „Nors termoizoliacijos vaidmuo dažniausiai priklauso nuo to, kur namas stovi, kad neišleistų per daug šilumos arba per daug jos neįleistų, tačiau kalbant apie naujas statyboje galimas naudoti termoizoliacines medžiagas, svarbus ilgalaikis jų veiksmingumas“, – sako tyrėja. 

„3D spausdinimo technologija iš esmės yra tvaresnę, nes lieka mažiau statybinių atliekų – jei statome iš vieno mišinio ir jis tiesiog atvežamas specialioje talpykloje – silose, o ne ant daugybės palečių, su popieriaus, plastiko ir medžio pakuotėmis, kurių būtų galima atsisakyti.“

KTU doktorantė Karolina Butkutė

Čia svarbūs ir tyrėjos atliekami tyrimai, kuriuose ji išbando įvairias medžiagas ir tikrina jų atsparumą šalčiui. „Atliekame bandymus, tikriname, kokiu kompozitu geriau spausdinti, ar mišiniu, kuriame yra pjuvenų, pirolizuotos anglies, ar, pavyzdžiui, pelenų, šlako, kuris kompozitas atsparesnis šalčiui ir ilgaamžiškesnis. Jeigu dabar atspausdinsime namą, nereiškia, kad jis išlaikys pradines savybes ir, sakykime, padės palaikyti tokią pat temperatūrą po 10 metų“, – sako K. Butkutė.

Doktorantė priduria, kad klimatui keičiantis darosi svarbus ir medžiagos gebėjimas atlaikyti radikalesnius pokyčius: „Lietuvoje, žinoma, aktualiau, kad namo sienos atlaikytų lietų, sniegą ir kitokius klimato reiškinius, pavyzdžiui, didesnį šaltį. Tačiau pastaruoju metu pietinėse zonose darosi aktualu apsaugoti namus ir nuo gaisro. Tai padėtų padaryti spausdinamo kompozito sudėties keitimas, kaip tai daroma gaminant specialios paskirties betoną, pavyzdžiui, atsparų ugniai. Tą padaryti tikrai įmanoma, tačiau viskas priklauso nuo turimos technologijos ir kainos. Jeigu norime specifinės kompozito sudėties, papildomų savybių, tuomet reikės įdėti daugiau ar brangesnių medžiagų, kurios galėtų atlaikyti aršesnį aplinkos poveikį.“

Šalia naujų medžiagų, K. Butkutė savo tyrimuose gilinasi ir į medžiagų naudojimo optimizavimą bei CO2 emisijų mažinimą. „Renkame įvairias medžiagas, ieškome efektyviausio būdo ne tik sumažinti kainą, panaudoti daugiau medžiagų iš atliekų, bet siekiame išgauti ir teigiamų savybių, kurios padėtų mažinti CO2. Tai galima pasiekti mišiniuose mažinant cemento kiekį, tačiau jį pakeitus kita medžiaga, pavyzdžiui, pjuvenomis, savybės bus kitokios, nebus tokio pat stiprumo, tad čia ir prasideda ieškojimai bei eksperimentai“, – pasakoja tyrėja. 

Reikės daugiau įgūdžių

Prie būsto statybos kainos mažinimo gali prisidėti ir tai, kad spausdinami namai nereikalaus tiek daug žmogiškųjų išteklių, tačiau čia taip pat svarbu neapsigauti. „Spausdinant namą reikia mažiau darbuotojų, tačiau jie turi būti labiau kvalifikuoti, nes į procesą įeina darbas su naujomis technologijomis, specifiniais kompozitais, su kuriais šiandien statybose dirbantys žmonės kasdien nesusiduria“, – sako doktorantė. 

Tad mažėjantis darbuotojų skaičius nebūtinai reiškia mažesnes investicijas: „Vietoje 5–6 žmonių, statančių namą dabar, gali reikėti 2–3, tačiau jie turi gebėti naudotis kompiuterine įranga, sumontuoti karkasą spausdintuvui, suprogramuoti spausdintuvo judėjimo schemą. Tad čia išauga ir atlyginimai“, – sako K. Butkutė. 

Lietuvoje 3D atspausdinti namai – dar negreitai

Nors technologija vystosi ir 3D spausdintuvu atspausdintų namų pasaulyje jau yra, Lietuvoje šis metodas dar neprigijo. K. Butkutė sako, kad tam dar reikia ruoštis. „Yra dar labai daug biurokratijos, nes nėra galiojančių standartų, nėra techninių dokumentų, pagal kuriuos būtų galima pabaigtą spausdinti pastatą patvirtinti kaip tinkamą eksploatacijai“, – aiškina doktorantė. 

Nors, pasak jos, yra keletas pavyzdžių, kur tokie pastatyti namai jau ir parduodami, jų yra vienetai ir kol kas sunku susidaryti aiškų vaizdą. „Daugiausia tokių namų jau yra Jungtinėse Amerikos Valstijose. Teksase yra atspausdinti ištisi kvartalai. COBOD, PERI ir kitos įmonės spausdina didesnes konstrukcijas ir Europoje“, – pasakoja K. Butkutė.

Tyrėja taip pat teigia, kad tolesniems žingsniams ir aktyvesniam technologijos naudojimui reikia atlikti dar daug tyrimų, kurie įrodytų, kad namai bus saugūs ir patvarūs: „Jeigu dabar atspausdintame name įtrūks siena, sunku pasakyti ar ji įtrūko dėl spausdinimo, dėl naudotos medžiagos, dėl aplinkos poveikio ar dar dėl ko kito.“

Anot jos, tyrimams ir spartesniam technologijos vystymuisi nepalankus ir Lietuvos klimatas: „Kol kas daugiausia namų spausdinama pietinėse klimato juostose, kur yra stabilesnės oro sąlygos, o mums šaltis ir krituliai tikrai situacijos nepalengvina – gali ardyti konstrukciją ir kol nėra atlikta pakankamai tyrimų, nežinoma, kad konstrukcija tikrai stovės, vengiama tokių didžiulių investicijų. Kad ir kokie optimistiniai būtų, ne visi moksliniai tyrimai išvysta dienos šviesą. Ne viskas gali būti iškart pritaikoma realybėje“, – sako K. Butkutė.