Jak Číňané školí Američany

Díky novinářům to svého času vypadalo, že Čína kromě elektromobility svět předhání i v konstrukčním 3D tisku.

Především čínská společnost WinSun, s jejím systémem 3D tisku pro stavby domů, se stala v minulých letech miláčkem novinářů zásobujících čtenáře, diváky a posluchače zprávami o inovacích ve stavebním průmyslu. Důkazem nečekaných možností jejich 3D tisku měla být i obytná budova s pěti nadzemními podlažími, uváděná jako nejvyšší 3D tištěná budova na světě, která „zpochybňuje konvenční přesvědčení, že technologie 3D tisku je nevhodná pro výškové stavby“. Jenže háček byl v tom, že kvůli konstrukčním a instalačním požadavkům byl dům společností WinSun nakonec rozdělen na různé komponenty a stal se tak prefabrikovanou budovou, jejíž hlavní konstrukční prvky vyrobeny byly jinde a poté dopraveny na staveniště k montáži.

Yihe Ma, předseda představenstva a zakladatel společnosti WinSun, v roce 2017 také prohlašoval, že by jejich technologie 3D tisku mohla ve Spojených státech vybudovat za dobrou cenu 40 kilometrů Trumpovy betonové zdi na mexické hranici, jejíž výška měla odpovídat záplavovému maximu: „Donald Trump by mohl postavit svou zeď mnohem levněji a za méně než rok. Určitě bychom to dokázali. Možná za přibližně 60 procent předpokládaných nákladů a třikrát až čtyřikrát rychleji.“ Načež Yihe Ma ve Spojených státech promptně založil společnost GaudiTech, jako zcela americkou firmu.

Podle Ma jsou byrokratické překážky v USA ve skutečnosti méně zatěžující než v Číně. „Pro americké trhy jsou standardy velmi jasné. Pokud jde o suroviny, prošli jsme mezinárodním testem ASTM a pak jsme našli místního inženýra, který získal povolení od města,“ popisuje zdejší začátky zakladatel společnosti Ma. Tedy společnost Gaudi je registrována v USA a z provozního hlediska již nemá s čínskou společností WinSun žádný vztah, neboť Gaudi se zaměřuje výhradně na severoamerický trh, kam je přilákal, mimo jiné, i zdejší nedostatek sociálního bydlení. „Gaudi je druhý start v mé kariéře,“ řekl k tomu Ma. „Pomocí stavební technologie 3D tisku můžeme poskytnout levné a dostupné bydlení pro bezdomovce. Věříme, že můžeme pomoci vládě tento problém vyřešit.“

Neboť za situace, kdy úřady podle profesora Erica Maribojce ze severokarolínské univerzity v Chapel Hill potřebují 3 až 6 milionů nových bytových jednotek, by podle novinářů i společnosti GaudiTech mohl být (alespoň částečným) řešením 3D tisk betonových bungalovů. Jenomže stavitelé se u 3D tisku v případě platných předpisů zpravidla potýkají s problémy. Neboť zdejší stavební průmysl je orientován na dřevostavby nízkopodlažních rodinných domů. Stavební předpisy v každé jurisdikci sice velmi jasně určují, co je vyžadováno u běžné stavby, ale neexistují žádné rozšířené standardy pro 3D tištěnou strukturu. A tak většina stavitelů, využívajících 3D tisku na stavbách, přenechává složitá jednání na stavebních úřadech technikům, specializujícím se na dodržování stavebních předpisů, statiku a detaily konstrukčních požadavků. Stavbu domů pomocí 3D tisku ve Spojených státech nám ukázala i Česká televize: https://www.youtube.com/watch?v=Xmp3GdWkzFA

Není bez zajímavosti, že společnost GaudiTech aktualizovala svůj přístup na americký trh o 3D konstrukční tiskárny, které lze snadno přemisťovat pomocí přívěsu za pickupem, kdy mobilní jednotku, která je schopna tisknout i dvoupatrové budovy, může stavitel rychle nasadit v dané lokalitě, neboť rozložení pomocí jeřábu a uvedení takového stroje do provozu netrvá déle než hodinu. Gaudi také kombinuje míchání surovin pro tisk na místě, což je další úspora času a nákladů, kdy 20 procent „masterbatch“, tedy jejich „mateřského inkoustu“, tvoří směs geopolymeru s pojivem, kombinovaná pak s 80 procenty místních materiálů, čímž se pro tisk vytvoří tryskou vytlačovaná pasta. „Ve srovnání s předchozími tiskárnami může tento typ systému ušetřit 90 procent nákladů a také času a práce, které mohou být přeneseny na zákazníka,“ říká zakladatel společnosti Yihe Ma.

Nízkou cenu mateřského inkoustu dokáže Gaudi udržet především proto, že tento jejich produkt je ve skutečnosti částečně financován recyklačními závody, které likvidují odpadní materiály, tvořící Gaudiho specifický beton. To zatím pomáhá společnosti GaudiTech udržet nižší náklady na používané materiály v odvětví, které se vyznačuje kolísavými a neustále se zvyšujícími náklady na výrobu. Kdy se také společnost GaudiTech prostřednictvím inovativního využití recyklovaných materiálů jako výchozích surovin dle amerických ekologů stala jedním z průkopníků udržitelného přístupu a minimalizace odpadu ve stavebnictví.

Ze všeho nejzajímavější je však u firmy GaudiTech její obchodní filozofie. Stavitelé 3D tiskárny od Gaudi nekupují, ve skutečnosti nakupují pouze materiál pro tisk. „Tiskárnu dostanete zdarma. Zakoupíte 8 milionů liber našeho inkoustu během tří let a tiskárna je zcela zdarma,“ vysvětluje zástupce firmy Strelecki. „Dostanete inkoust tak, jak ho potřebujete. S naším programem není třeba počátečních půl milionu dolarů, které potřebujete pro většinu tiskáren. Je to trochu jako Xerox nebo Keurig a jeho kapsle. Stroje jsou spíše způsobem pohybu produktu.“ Během této tříleté smlouvy je také zákazníkům software dodaných zařízení pro tisk v případě dalšího vývoje zdarma upgradován.

Protože firma GaudiTech není zaměřena na vlastní stavebních práce, musí své zákazníky školit. Zatímco někteří výrobci tiskáren provádějí dvou nebo šestitýdenní školicí program, Gaudiho školicí proces trvá pouze týden. „Máme pocit, že sedm dní je pro náš stroj ve skutečnosti trochu přehnané. Je velmi snadno ovladatelný a velmi snadno pochopitelný. Je to živý trénink, kdy jsme venku a obsluhujeme stroj. Mačkáte tlačítka, spouštíte stroj a ve skutečnosti něco tisknete.“ říká zástupce firmy Strelecki. A tak údajně každý, kdo ovládá poslední verze chytrých telefonů, hraje počítačové hry a komunikuje na sociálních sítích, princip funkce jejich 3D tiskárny ihned pochopí a naučí se toto zařízení rychle ovládat.

Ostatně i jiné společnosti obsluhu 3D tiskárny na stavbě přirovnávají ke hraní videoher. Většinu práce tak na stavbě zpravidla zastanou tři lidé: jeden obsluhuje tiskárnu, druhý řídí mix a třetí monitoruje průběh stavby.Takto pak společnosti, zabývající se 3D tiskem, na stavbách ušetří mzdové náklady. Z trysky vytlačovanou směs je ovšem třeba pečlivě sledovat, neboť její textura se může měnit s teplotou a vlhkostí na dané lokalitě. Například při mimořádně horkých dnech se voda z betonové směsi bude rychleji odpařovat a je třeba pak tisknout stěny s poněkud vlhčí směsí, aby beton nepraskal. Na druhou stranu tam nesmí být vody moc, aby nebyla směs příliš řídká. Zde o tom, proč se staví v USA domy ze dřeva a jak jich tu v roce 2023 z 1,2 milionu dokončených domů pouhá stovka byla vystavěna pomocí 3D tiskárny. Na videu lze nastavit české titulky: https://www.youtube.com/watch?v=bQQSNO5ssIs

Hrubá stavba při americkém „building printing“, tedy 3D tisku betonové směsi, osazena střechou, okny a dveřmi, bývá dokončena zpravidla do 14ti dnů. Je tak zhruba třikrát rychlejší než běžná stavba ze dřeva a sádrokartonu. Pak ale stejně musí nastoupit klasická parta řemeslníků, aby tu dokončili všechny práce uvnitř vytištěného domu, přičemž příprava pro nastěhování klienta u amerických firem, využívajících 3D tisk betonu, trvá zhruba tři týdny. I tak rychle postavený dům z tištěného betonu, včetně rozvodů a základního vnitřního vybavení, bývá o 30% levnější, než tradiční dřevostavba s vybavením o stejné velikosti. Což ale na zdejším trhu s nemovitostmi nehraje roli.

I když dnes Yihe Ma působí ve Spojených státech, kde založil novou firmu, o budování Trumpovy hraniční zdi 3D tiskem je tu ticho po pěšině. Ba ani pro bezdomovce stovky bungalovů každým rokem Američané, vyškolení Číňany, z betonu netisknou.

Odkazy na původní zdroje

Stroje dokážou postavit domy dvakrát rychleji, ale jsou tu problémy:

https://www.youtube.com/watch?v=bQQSNO5ssIs

Transformační potenciál 3D tisku betonu :

https://www.youtube.com/watch?v=P8Wk3Y5XJ9s

První 3D tištěný dům, prodávaný na Long Islandu :

https://nypost.com/2021/02/08/first-3d-printed-house-for-sale-listed-in-long-island-new-york/

Jak Gaudi Tech zavádí nejmodernější 3D tisková řešení:

https://www.gaudi3d.tech/

Stavitelé mohou od Gaudi Tech získat tiskárnu pro 3D konstrukční tisk zdarma :

https://3dprint.com/308092/winsun-is-back-as-gaudi-tech-and-its-3d-printing-houses-in-the-u-s/

Proč 3D tisk budov vede k problémům:

https://www.youtube.com/watch?v=YhAwPFIUF_4