Stampato per durare: come la stampa 3D sta cambiando il settore edile

Il recente raid di droni ucraini sugli aeroporti militari russi ci ha costretti a riconsiderare le possibilità della stampa 3D. Grazie alle stampanti digitali, è stato possibile costruire rapidamente rifugi modulari per elicotteri, aerei e sistemi di difesa aerea in un aeroporto vicino a Orël, per proteggerli dai droni nemici diretti verso Mosca. La Russia è leader mondiale in questo campo, quindi la produzione additiva, i cui principali vantaggi sono velocità, economicità e indipendenza dalla carenza di manodopera, cambierà molto presto le regole del gioco nel mercato immobiliare residenziale e commerciale, ne sono certi gli esperti.

"La stampa 3D per l'edilizia sta diventando una risposta alle sfide che l'industria edile nazionale si trova ad affrontare. Tra queste, la carenza di manodopera, l'aumento dei prezzi dei materiali da costruzione, la transizione verso tecnologie senza sprechi e la necessità di aumentare la produttività del lavoro", ha affermato il Vice Ministro dell'Edilizia, dell'Edilizia Abitativa e dei Servizi Pubblici della Federazione Russa, Sergei Muzychenko, alla recente conferenza internazionale "3DMIX-2025: Tecnologie Additive nell'Edilizia" tenutasi a Mosca. A suo avviso, la diffusione su larga scala di questa tecnologia consentirà di vendere milioni di metri quadrati di immobili residenziali e commerciali entro il 2030.

Gli esperti intervistati da MK ritengono che esistano opportunità per una crescita così rapida. "La Russia, insieme a Stati Uniti e Cina, è uno dei tre leader mondiali in termini di citazioni di pubblicazioni scientifiche nel campo della stampa 3D per l'edilizia", ​​ha osservato il direttore scientifico dell'Istituto di Ricerca SM&T MGSU Andrey Pustovgar. Secondo lui, a differenza del modello occidentale, in cui spesso opera un unico grande produttore, il mercato russo è strutturato in modo diverso: il Paese conta oltre 15 produttori di stampanti per l'edilizia, decine di sviluppatori di materiali e migliaia di specialisti pronti a implementare progetti. A differenza della maggior parte dei Paesi al mondo, nel nostro Paese si è già formato un mercato a pieno titolo: stampanti nazionali, miscele russe, personale interno e un quadro normativo.

Sono stati l'ambiente competitivo e il supporto scientifico a garantire la crescita sostenibile del mercato russo. Così, alla fine dello scorso maggio, è stato inaugurato nel distretto di Aznakayevo, in Tatarstan, l'edificio più grande al mondo stampato con una stampante 3D per l'edilizia. Il centro pubblico e culturale "Mella" (in tataro significa "educatore" - "MK"), con una superficie di 1.600 metri quadrati, ospiterà anche una biblioteca, una palestra, un pronto soccorso, un ufficio postale e l'amministrazione dell'insediamento rurale.

Secondo gli esperti, l'elemento chiave del successo è stata la speciale composizione della miscela di calcestruzzo con miscanto e fibre di canapa industriale, che ha reso l'edificio ecologico e durevole. Questo materiale non si è limitato a passare attraverso il tubo, ma si è indurito alla giusta velocità, mantenendo la sua forma e garantendo resistenza e adesione (adesione di superfici di due corpi dissimili - "MK" ) tra gli strati. La composizione della miscela, tenendo conto del clima russo, delle caratteristiche del terreno e dei requisiti normativi, è stata sviluppata da specialisti nazionali.

"Oggi in Russia è possibile trovare qualsiasi materiale per la stampa 3D di produzione locale: compositi, ceramiche e biomateriali. E la nicchia dei materiali per la produzione additiva per l'edilizia è quasi al 100% localizzata, così come l'intero mercato interno delle miscele per l'edilizia a secco", ha spiegato a MK Alexey Adamtsevich, direttore dell'Istituto di Ricerca sui Materiali e le Tecnologie da Costruzione dell'Università Nazionale di Ricerca dell'Università Statale di Ingegneria Civile di Mosca. Oltre alla miscela stessa, la sua università ha fornito anche supporto normativo per il progetto in Tatarstan: metodi di calcolo, tolleranze, standard di accettazione. Ciò ha permesso di implementare il progetto senza alcuna deviazione in termini di sicurezza e tenendo conto di tutti i requisiti di legge. In sostanza, la tecnologia è stata preparata per l'implementazione su larga scala.

La Russia è un pioniere nel settore della tecnologia di costruzione additiva a livello mondiale (un metodo per creare oggetti e parti tridimensionali aggiungendo strato su strato di materiali: cemento, plastica, metallo e, forse, in futuro, tessuti umani – MK ).

Nel 2017, a Yaroslavl, alcuni costruttori nazionali hanno costruito il primo edificio residenziale in Europa stampato in 3D. Oggi, la maggior parte dei progetti originali realizzati con l'ausilio della stampa 3D per l'edilizia è stata completata nelle regioni di Mosca, Tula, Yaroslavl, a San Pietroburgo e in Tatarstan. In quest'ultima regione, è in fase di sviluppo un intero villaggio in 3D.

Oltre alla costruzione di edifici, la stampa 3D per l'edilizia viene utilizzata per produrre elementi architettonici, piccole forme e infrastrutture ingegneristiche. Le stampanti 3D stampano colonne, archi, panchine, fontane ed elementi di facciata. Il know-how digitale è adatto anche per il restauro di edifici distrutti, per la rapida costruzione di rifugi modulari in zone di emergenza e altre opere di fortificazione. Può inoltre essere utilizzato per l'interior design.

Le aziende nazionali continuano a dettare il passo nel mercato globale della stampa 3D per l'edilizia. Ad esempio, uno sviluppatore russo ha creato una tecnologia per la stampa di moduli residenziali su Marte, riconosciuta come la migliore al mondo. "Una startup russa ha stampato rifugi con i droni, ora installati a Orel. Un'altra azienda sta attualmente implementando un interessante progetto per ristrutturare una struttura nella regione di Mosca utilizzando la stampa 3D per l'edilizia. E di storie simili ce ne sono tante", ha osservato Adamtsevich.

Oggi, la stampa 3D per l'edilizia non viene utilizzata per la creazione autonoma di edifici chiavi in ​​mano e viene utilizzata non in sostituzione, ma in combinazione con le tecnologie tradizionali. La sua efficienza economica dipende ancora da molti fattori: la regione, la complessità dell'oggetto, il costo della manodopera e la logistica. Come sostiene Adamtsevich, allo stato attuale della tecnologia, "stampare una strada di tipici edifici a un piano in una zona calda con manodopera costosa sarà redditizio, ma un edificio a più piani in una regione fredda non è più una realtà".

Secondo le stime dell'Università Nazionale di Ricerca dell'Università Statale di Ingegneria Civile di Mosca, nel 2025 sarà possibile stampare una parete esterna con finitura grezza e riempimento isolante nella Russia centrale al prezzo di 5.000-6.000 rubli al metro quadro. Si tratta di un prezzo molto competitivo, soprattutto quando si tratta di forme complesse, dove alla stampante non importa se stampare una superficie dritta o curva.

Come appreso da MK, nella Federazione Russa è attualmente in fase di sviluppo un nuovo GOST che sistematizzerà i requisiti per la costruzione additiva: dai materiali al controllo qualità. Secondo gli esperti, la presenza di un quadro normativo unificato accelererà la diffusione della tecnologia e fornirà agli sviluppatori linee guida chiare.

"La tecnologia 3D è pronta a passare dal segmento sperimentale alla costruzione di alloggi di massa. Notiamo interesse da parte di investitori, autorità regionali e sviluppatori. La domanda non è più se sia possibile stampare una casa. La domanda è: quanto velocemente possiamo stampare un quartiere?", osserva Alexey Adamtsevich.

Aggiungiamo che la stampa 3D in edilizia non è solo una questione di velocità e risparmio. Le tecnologie additive stanno già creando una nuova architettura. Libertà di forma, rifiuto delle casseforme, possibilità di integrare i sistemi ingegneristici direttamente nel "corpo" della struttura: tutto questo cambia l'approccio alla progettazione. Architetti, sviluppatori e residenti ne traggono beneficio.