Domy z drukarki

Być może za jakiś czas będziemy zamawiać firmę, która pojawi się pod wskazanym adresem z olbrzymią drukarką i w ciągu kilku dni postawi dom gotowy do zamieszkania. Dziś to jednak tylko wizja. Przede wszystkim technologia druku domów ciągle jest w fazie testów, a koszty związane z eksperymentami trzeba liczyć w milionach euro.

Pojawiają się wprawdzie analizy, szacujące że globalny rynek 3DCP (Construction Printing lub 3D Concrete Printing) będzie rozwijać się w geometrycznych postępach – ok. 200 proc. rocznie, nie mniej jednak Konrad Płochocki, dyrektor generalny Polskiego Związku Firm Deweloperskich (PZFD) przekonuje, że na te rozwiązania trzeba będzie jeszcze trochę poczekać. – Druk domów to pieśń przyszłości. Szacuję, że ta technologia zacznie się upowszechniać za ponad dekadę. Clou są gigantyczne koszty, zwłaszcza drukarek. Podobnie jest zresztą w przypadku prefabrykatów. Deweloperzy w Polsce ciągle słyszą, że nie interesują się tą tanią, wydajną, czasowo lepszą jakościowo technologią, popełniając duży błąd, bo w Europie, zwłaszcza Skandynawii, już powszechnie składa się budynki z gotowych elementów jak klocki lego. To nieprawda. Do tej pory budowa domu z prefabrykatów była po prostu droższa niż w tradycyjnej technologii. Te koszty dopiero teraz się zbliżają do siebie ze względu na rosnące koszty budowy, a zwłaszcza pracy. Z tego właśnie powodu dopiero w kolejnych latach prefabrykaty będą przeżywały kilkudziesięcioprocentowe wzrosty produkcji – tłumaczy Konrad Płochocki.

Drukowane konstrukcje z betonu swoje premiery miały już w minionej dekadzie. Przykładowo, w 2015 r. branża budowlana ekscytowała się pierwszym wydrukowanym apartamentem, liczącym ok. 150 mkw., w którym nawet wanna jacuzzi powstała w 3D. Obiekt stał się częścią filipińskiego hotelu – The Lewis Grand Hotel.

Z kolei w podmoskiewskim Stupinie amerykańska spółka Apis Cor w 2017 r. pokazała okrągły dom mieszkalny, liczący wprawdzie 38 mkw., ale za to postawiony w 24 godziny za ok. 10 tys. dol. Maszyna wydrukowała ściany, a potem dach, który został zamontowany na szczycie budynku. Wszystko poza drzwiami i oknami powstało poza miejscem budowy. Apis Cor wylicza, że dom może przetrwać do 175 lat oraz jest odporny na mróz, do -45 st. C.

Chiny również nie próżnują – szanghajska spółka Winsun na rodzimym rynku wydrukowała parę lat temu m.in. dwupiętrową willę (1,1 tys. mkw.) oraz kilkupiętrowy budynek mieszkalny. Według twórców koszt tej budowy wyniósł ok. 600 tys. zł. Firma postawiła też w ciągu jednego dnia dziesięć niewielkich domów, każdy w szacowanej cenie 4,8 tys. dol.

Oba podmioty Apis Cor i Winsun podjęły się druku budynków również w Dubaju, tworząc dla odmiany biurowce. Amerykanie wydrukowali za ok. 1 mln dol. dwupiętrowy biurowiec dla lokalnej administracji, o wysokości 9,5 m i powierzchni 640 mkw. i ścianach wzmacnianych metalowymi konstrukcjami. Natomiast Chińczycy wcześniej przy współpracy z dubajską spółką Killa Design postawili biurowiec o powierzchni 250 mkw. Zajęło im to 17 dni i kosztowało ok. 140 tys. dol.

Na amerykańskim kontynencie drukowane domy są testowane głównie w rejonach o dużym poziomie ubóstwa. Głośno jest głównie o projektach dwóch podmiotów: Icon oraz SQ4D. Icon, dla organizacji non profit New Story wydrukował w Teksasie w ciągu kilku dni niewielki prototypowy dom liczący 33 mkw. Składa się z małego salonu, sypialni, łazienki oraz przestrzeni biurowej. Spółka wydrukowała również siedem domów w technologii 3D dla bezdomnych Community First Village w Austin. Obecnie zaś New Story i Icon realizują projekt osiedla 3D liczącego 50 domów o powierzchni ok. 46 mkw. każdy, dla najbiedniejszych mieszkańców meksykańskiego Tabasco.

Jej „konkurent” SQ4D wydrukowała tymczasem w Calverton w stanie Nowy Jork w 48 godzin fundamenty, ściany oraz stropy domu liczącego 130 mkw. Cały budynek powstawał w sumie 8 dni. Projekt ten z założenia miał prezentować możliwości druku, znalazł się jednak na niego kupiec. Dom trafił do nowego właściciela za ok. 300 tys. dol.

Pojedyncze inwestycje realizowane są również w Europie. Przykładowo, w niemieckiej miejscowości Beckum na północy Nadrenii Północnej-Westfalii spółka PERI wydrukowała niedawno dwukondygnacyjny dom. Użyta w tym przedsięwzięciu drukarka w ciągu pięciu minut była w stanie wykonać 1 mkw. podwójnej ściany. Do inwestycji dołożył parę groszy, czyli konkretnie 200 tys. euro, rząd landu Nadrenia Północna-Westfalia, licząc na kolejne cyfrowe projekty w budownictwie.

W belgijskim Westerlo Centrum zrównoważonego rozwoju i innowacji w budownictwie – Kamp C postawiło pierwszy dwupiętrowy dom, wysoki na osiem metrów o powierzchni 90 mkw. „Drukowanie” budynku trwało trzy tygodnie. Kamp C przekonuje jednak, że w przyszłości wystarczą zaledwie dwa dni na budowę takiego domu. Ten projekt również został zrealizowany z udziałem zewnętrznego wsparcia, wykorzystując środki Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego (ERDF).

W Polsce natomiast na budowę domów 3S postawił start-up REbuild, opracowując własną drukarkę do betonu. W efekcie w 2019 r. w siedzibie firmy, czyli Otrębusach pod Warszawą pojawił się testowy budynek liczący 7 mkw. Jego budowa trwała niecałe 13 godzin, wykorzystując około sześciu ton betonu.

Problemy technologiczne

Technologia 3D z pewnością otwiera nowy rozdział w życiu budownictwa, oferując wiele możliwości: szybkie tempo druku (kilka dni), koszty inwestycji niższe do 50 proc. wobec tradycyjnych metod. Sprawdzi się też w regionach ubogich czy dotkniętych kataklizmami. Druk 3D pozwala również tworzyć finezyjne kształty i zarazem trwałe struktury.

Nie wymaga udziału tylu robotników, co tradycyjne inwestycje, a wykorzystując precyzyjnie potrzebną ilość materiału do budowy, generuje znacznie mniej odpadów. Dodatkowo 3D pozwala na wykorzystanie materiałów naturalnych lub pochodzących z recyklingu, co udowadniają projekty włoskiego producenta drukarek 3D, WASP – World Advanced Saving Project. Przykładowo, Gaia, ekologiczny dom o 20 mkw. użytkowej powierzchni, zbudowany w 100 godzin, składa się z gliny, słomy ryżowej i łupin ryżu. Materiały do całej budowy kosztowały zaledwie 900 euro.

WASP przekonuje, że Gaia nie potrzebuje ani ogrzewania, ani klimatyzacji. Budynek, dzięki 40-centymetrowym, trójwymiarowym ścianom wypełnionym plewami i słomą ryżową, a także dużemu przeszkleniu oraz orientacji południowo-zachodniej potrafi utrzymać stałą temperaturę w pomieszczeniu bez względu na porę roku. Jeśli zaś zostanie opuszczony – ulegnie biodegradacji.

W śmiałych wizjach świata przyszłości druk 3D pojawia się również kontekście podboju kosmosu – Icon prowadzi m.in. badania nad potencjalną budową w tej technologii siedlisk ma Marsie jeszcze przed pojawieniem się pierwszych ludzi na Czerwonej Planecie – wystarczyłoby wówczas wysłać urządzenia drukujące i nadzorować ich pracę na odległość.

Tyle teorii i futurystycznych pomysłów. Na razie jednak trzeba znaleźć odpowiedzi na bardziej przyziemne pytania. Na przykład, jakie są mieszkania w drukowanych ścianach? Jak się zużywają? Ile wynosi ich amortyzacja? Na podobne ekspertyzy techniczne przyjdzie jeszcze poczekać, biorąc pod uwagę, że ludzie zaczęli mieszkać w takich domach dopiero w ostatnich latach. Jedna z pierwszych osób wprowadziła się do drukowanego domu w 2018 r. we francuskim Nantes. Kilka tygodni temu na podobne rozwiązanie zdecydowała się para holenderskich emerytów, Elize Lutz i Harrie Dekkers, którzy jako pierwsi w Holandii legalnie zamieszkali w domu wydrukowanym w 3D, w Eindhoven. Wynajęty przez nich dom za 800 euro miesięcznie mierzy 94 mkw., kształtem przypomina głaz.

Naukowcy i inżynierowie ciągle dopracowują technologię samego druku nieruchomości. Osobną kwestią pozostają koszty budowy – wykonawcy wyliczają, że są znacznie niższe, nawet o połowę versus tradycyjne technologie, ale za to drukarki są horrendalnie drogie. Ze względu na cenę, jak i wciąż wiele ograniczeń na razie nie nadają się do masowego budownictwa. Biorąc jednak pod uwagę, że z czasem każda technologia tanieje, można założyć, że koszty sprzętu do druku 3D będą spadać.

Najpierw ekologia

Zdaniem Konrada Płochockiego w najbliższej przyszłości technologie druku będą głównie testowane i doskonalone, w fabrykach zacznie się pojawiać coraz więcej zautomatyzowanych elementów, łącznie z wylewaniem betonu w modelu druku. Jednocześnie pojawiają się inne zrównoważone rozwiązania, jak np. beton antysmogowy używany już przez takie podmioty jak Grupę Invest czy Skanska. Jesteśmy też coraz bliżej zastosowania na szerszą skalę perowskitów, czyli ultracienkich ogniw do zbierania energii słonecznej, opracowywanych między innymi w laboratoriach polskiej firmy Saule Technologies, którą w ubiegłym roku dopompowała kwotą 10 mln euro energetyczna spółka Columbus Energy.

W 2018 r. ruszyła również fabryka SYSTEM 3E z innowacyjną technologią wznoszenia ścian – gotowe elementy łączą się przez zacisk, bez użycia zaprawy i chemii budowlanej. Firma do budowy używa perlitu, czyli wulkanicznych skał, dzięki którym można zrezygnować ze sztucznego docieplenia: domy oddychają i zarazem są pozbawione ryzyka pojawienia się pleśni i grzybów.

Przedstawiciele spółki przyznają, że zainteresowanie technologią wciąż przerasta ich oczekiwania. – Nieustannie zwiększają się nasze społeczności na platformach społecznościowych oraz grupy mailingowe. Do tej pory zgłosiło się do nas ponad 10 tys. klientów, chcących wybudować dom w naszym systemie – wylicza Piotr Budnik, wiceprezes SYSTEM 3E.

Firma w ciągu dwóch lat zrealizowała kilkadziesiąt projektów, zarówno domów jednorodzinnych, jak i rekreacyjnych. – Biorąc pod uwagę nasz lejek sprzedażowy, podpisane umowy i rozmowy, które prowadzimy, spodziewamy się, że liczby te będą rosnąć w dynamicznym tempie – mówi Piotr Budnik. Spółka wychodzi również poza granice Polski. W pierwszej kolejności zdecydowała się na Niemcy, Szwecję oraz USA.

– W ostatnim czasie inwestycje w new-tech oraz branżę construction przeszły do mainstreamu. Otoczenie niskich stóp procentowych spowodowało, że inwestowanie w start-upy technologiczne stało się coraz częściej wybieraną możliwością bezpiecznej lokaty kapitału – zapewnia Budnik.

Jednocześnie globalne trendy popychają deweloperów, by nowoczesne technologie wiązać z zieloną transformacją. Choć na polskim rynku proces ten napotyka opór, pierwsze jaskółki już widać. PZFD stworzył w 2020 r. Przewodnik Eco Avengersów, zbiór wskazówek dla deweloperów chcących rozwijać zielone rozwiązania. Forma komiksu, mnogość czasem bardzo prostych i tanich ekopomysłów sprawiły, że nawet zagraniczne stowarzyszenia branżowe zamawiają to opracowanie.

– Deweloperzy popełnili sporo błędów w przeszłości, ale dziś chcą się zmieniać. Dlatego postawiliśmy na stworzenie systemu rozwijającego więcej ekologicznych inwestycji deweloperskich. Nad przewodnikiem pracowało 8 osób, w tym znawców różnych dziedzin, np. designu miejskiego, przetrwania roślin i zwierząt w mieście czy zmieniającego się z powodu ocieplenia stanu wód. Była też nastolatka pokazująca, czego oczekują młodzi ludzie, którzy przecież za 10 lat zaczną się pojawiać się na rynku jako klienci. Ten ferment wiedzy, pomysłów, okraszony zbieraniem doświadczeń deweloperskich po roku zaowocował wydaniem przewodnika Eco Avegers. Pojawiają się w nim tanie i dobre wskazówki – w końcu zeroenergetyczne budynki kosztujące 20 tys. zł za mkw. stanowią ułamek projektów deweloperskich, podczas gdy rocznie powstaje ponad 140 tys. mieszkań – opowiada Konrad Płochocki.

Dodaje, że deweloper może wiele osiągnąć często prostymi zabiegami: malowanie dachu na biało pomaga schładzać budynki w czasie upałów, a posadzenie na dachach rozchodnika zapewnia funkcję retencyjną. Zamiast drogich zewnętrznych żaluzji można też zawiesić żagle na balkonach.

– Dziś już też wiadomo, że zwykłe drzewo, tzw. samosiejka, ma znacznie większe znaczenie niż równo przycięte tuje, a na osiedlach już nie opłaca się inwestować w trawniki. Warto posadzić kończynę, bo lepiej znosi suszę, czy inne rośliny, z których skorzystają owady – podpowiada Konrad Płochocki.

Artykuł dostępny na www.forbes.pl