«В ближайшие 30 лет здания на принтере печатать не будем»

Международный бизнес / Строительные технологии Французская компания Saint-Gobain тратит на инновационную деятельность в области строительства более 450 млн евро в год. Это позволяет ей выводить на рынок новые продукты даже в кризис и сохранять лидерство в сегменте строительных технологий

Строительство во всем мире считается инертной сферой. Отрасль мало восприимчива к новым технологиям, а потребители и игроки рынка (от архитекторов до подрядчиков) весьма консервативны. Инвестиции в НИОКР относительно невелики, при этом уровень контроля со стороны государства высок. Не будет преувеличением сказать, что в сравнении с другими промышленными сферами в строительство инновации приходят в последнюю очередь: стройка по динамике изменений сильно уступает не только телекому или компьютерной сфере, но и автопрому.

Тем интереснее, что на этом инертном рынке есть игроки, тратящие большие деньги на инновации. Годовой бюджет на R&D Saint-Gobain превышает 450 млн евро. Исследованиями и внедрением разработок в строительной сфере здесь занято более 3700 человек. Причем после кризиса 2008 года компания не только не снизила расходы на R&D, но даже увеличила их.

Saint-Gobain входит в топ-100 крупнейших индустриальных корпораций мира. В 2013 году ее оборот превысил 42 млрд евро, в 64 странах мира работает около тысячи промышленных предприятий. В России у Saint-Gobain пока только восемь заводов, в которые было инвестировано порядка 30 млрд рублей. В нашей стране бренд Saint-Gobain известен меньше, чем положено мировому лидеру. Это связано с тем, что на отдельных рынках компания продвигает самостоятельные бренды: Isover (утеплитель), Gyproc (гипсокартон), Weber-Vetonit (сухие смеси), Ecophon (акустические панели) и т. д. Кроме того, Saint-Gobain — один из крупнейших производителей автостекла: на 34 заводах компании изготавливается почти половина автомобильного стекла в мире.

С первых дней своего существования Saint-Gobain связана с инновациями. В 1665 году по инициативе Жана Батиста Кольбера, фактического руководителя правительства короля Людовика XIV, была организована Королевская зеркальная мануфактура Франции, из которой позднее и выросла Saint-Gobain. Непревзойденными лидерами в области производства стекла и зеркал были в то время венецианские мастера, тщательно охранявшие свои секреты. Благодаря спецоперации с участием высших французских чиновников удалось организовать побег трех, а затем еще десяти мастеров-стекольщиков с легендарного острова Мурано. Через некоторое время венецианцы сумели нескольких беглецов отравить, а остальных угрозами принудили вернуться к семьям на родину. Но было поздно: секреты изготовления высококачественного стекла и зеркал уже стали известны французам. Сразу после этого Saint-Gobain получает первый мега-заказ: изготовление 357 зеркал для Версальского замка — их можно увидеть во дворце и сегодня…

Почему строительная сфера так медленно принимает инновации? Как устроена инновационная деятельность в Saint-Gobain? Каково будущее стройки и сможем ли мы печатать здания на 3D-принтерах? Об этом мы поговорили с вице-президентом по научным исследованиям, разработкам и инновациям компании Saint-Gobain членом Французской академии наук Дидье Ру.

 

— Вы прислали весьма любопытные вопросы, журналисты редко об этом спрашивают. В

Стройматериалы 2.0

Один из исследовательских центров Saint-Gobain расположен в местечке Обервилье под Парижем в промышленном здании XIX века. Внутри огромного ангара выстроены улицы с лабораториями. У большинства лабораторий стены частично прозрачные — очевидно, для контроля. Часть комплекса занимает музей компании с разнообразными аттракционами на темы акустики, тепла и света. Система безопасности научного центра, если ты приехал из России, не кажется особо серьезной. В центре ангара — печи, где плавят стекло. При посещении научного центра обязательно надо надеть специальные ботинки и очки. Фотографировать запрещено.

В исследовательском центре работает около 500 человек, в прошлом году они выдали «на-гора» 75 новых патентов. Большинство исследователей имеют дипломы физиков или химиков. Средний возраст — 37 лет. Львиная доля ученых обладает учеными степенями. Центр не занимается фундаментальной наукой — только прикладными исследованиями. С прошлого года сотрудники кроме зарплаты могут получать гранты от компании на разработку собственных идей. На высокорискованные разработки Saint-Gobain тратит 3% своего исследовательского бюджета.

Принцип работы смарт-стекла shema-steklo.jpg
Принцип работы смарт-стекла

Обзор новых материалов

Компания Saint-Gobain выпускает сегодня более 40 видов стекла: гидрофобное, антибликовое, с биоочисткой и так далее. Окна всегда считались одним из главных источников тепловых потерь здания. В последние годы это удалось преодолеть: за двадцать лет энергоэффективность стекла выросла в шесть раз.

Современные стекла имеют до 17 слоев напыления. У этих слоев могут быть различные свойства. Например, есть самоочищающиеся стекла для автомобилей. Добавка диоксида титана выступает в качестве катализатора реакции, грязь под воздействием воды разрушается и, не задерживаясь на поверхности, стекает. Одна из новых разработок — бессвинцовое стекло.

Из последних новинок Saint-Gobain делает большую ставку на электрохромное стекло. С помощью внешнего электричества можно менять затемненность окна, то есть стекло берет на себя и функцию жалюзи. Если добавить датчик интенсивности света и несложный контроллер, то такая система может автоматически перестраиваться в зависимости от яркости солнечного света, поддерживая заданные параметры. В США построен завод по выпуску электрохромного стекла, после чего оно из премиальной категории может попасть в массовый сегмент. В России пока лишь два здания имеют такое остекление.

Литье стекол больших размеров на мануфактуре Saint-Gobain. Гравюра, XVIII век steklo-1.jpg
Литье стекол больших размеров на мануфактуре Saint-Gobain. Гравюра, XVIII век

Если пофантазировать, то стекло будущего может обладать сразу массой полезных качеств. Не пачкаться, регулировать освещенность помещения в ручном или автоматическом режиме, пропускать солнечное тепло зимой внутрь здания и не выпускать его, защищать от перегрева летом, менять цвет по желанию хозяина. Наконец, оно, может быть, еще и будет способно производить электричество из солнечного света или внешнего шума.

С акустикой связана масса исследований. В частности, предмет дискуссий — как описать акустический комфорт. Очевидно, что давящая тишина не идеал. Как звук влияет на здоровье? Как найти оптимум между комфортом и доступной ценой? Вопросы не праздные: в Европе сейчас сильно озабочены вопросом низкочастотного шума, который плохо влияет на здоровье людей.

По этой теме ряд исследований был проведен в Швеции, они рассматривали влияние акустических свойств пространства на человека. В частности, оказалось, что акустический комфорт сильно влияет на сроки выздоровления людей в больницах. В школах замечена связь между успеваемостью и индексом разборчивости речи в пространстве: в «плохих» школьных помещениях ученики не могут разобрать два из десяти слов учителя. Методы улучшения акустического комфорта в целом исследованы, однако новые показатели — «уровень низкочастотного шума», «время реверберации» и «индекс разборчивости речи» — пока не вошли в нормативы. Ближе всех к их внесению — для больниц и школ — шведы. Обычно нормы меняются раз в пять лет, так что при следующем их обновлении акустические свойства пространств могут быть прописаны совершенно на другом уровне. В России по поводу времени реверберации и индекса разборчивости речи можно не волноваться в ближайшие лет двадцать-тридцать — не решены более актуальные проблемы.

Патентное письмо, выданное Королевской зеркальной мануфактуре и подписанное Людовиком XIV.Октябрь 1665 года steklo-2.jpg
Патентное письмо, выданное Королевской зеркальной мануфактуре и подписанное Людовиком XIV.Октябрь 1665 года

Ряд исследований связан с энергетикой. Одно из направлений связано с аккумуляторами тепла, другое — с твердооксидными топливными элементами (ТОТЭ), которые являются перспективным источником энергии для удаленных населенных пунктов. Разработки в области ТОТЭ ведутся давно, у Saint-Gobain уже есть работающий прототип. Эксперименты с солнечными батареями Saint-Gobain свернул какое-то время назад — ожидание выхода технологии на эффективность затянулось.

Целый ряд материалов и технологий связан с экологией. Saint-Gobain уже выпускает низкопылевые смеси и гипсокартон, который очищает воздух от формальдегида. Компания разработала новое поколение связующих агентов на основе биоорганических материалов, которые можно использовать вместо фенолформальдегидных смол. Эти разработки и продукты важны для здоровья человека, однако есть большая экологическая программа другого рода — нацеленная на эффективное природопользование. Она предусматривает использование в качестве добавок для сухих смесей технических отходов — доменного шлака и золошлака. За счет этого замещается природный цемент, при производстве которого используется большое количество углекислого газа. Такой подход позволяет и удешевить продукт, и утилизировать шлаки. Впрочем, полноценно эти технологии работают только в странах с сильным экологическим законодательством.

Из новых разработок, пока находящихся в стадии тестов, — уличная штукатурка, очищающая воздух в городах. Принцип ее действия таков: выхлопные газы примагничиваются к стенам домов, но не впитываются. При этом за счет специальных добавок вредные оксиды азота превращаются в нитрат-ионы, которые легко смываются с поверхности стен водой. Сейчас эта технология опробуется в одном из европейских городов. Эффективных способов очистки воздуха в городских масштабах пока не существует.

Принцип работы смарт-стекла