Shutterstock/FOTODOM
Аддитивные строительные производства с использованием бетонных, полимерных смесей в качестве материала для строительной 3D-печати могут стать драйвером индивидуального жилищного строительства (ИЖС) — наиболее динамичного сегмента строительного рынка на фоне стагнирующего многоквартирного строительства. Данные технологии значительно сокращают затраты на возведение зданий и открывают новые возможности для автоматизации строительства.
По словам директора Научно-исследовательского института строительных материалов и технологий Национального исследовательского строительного университета (НИИ СМиТ НИУ МГСУ) Алексея Адамцевича, строительная отрасль по всему миру сталкивается с проблемой нехватки рабочих кадров. Только в России для реализации всех амбициозных планов по строительству зданий и инфраструктуры, по разным оценкам, не хватает до 3 млн работников. Решать эту проблему целесообразно не количественно, а качественно — поэтому в сентябре 2024 года зампред правительства РФ Марат Хуснуллин обозначил цель повысить производительность труда в строительстве на 22% к 2030 году. Как показал опыт других отраслей, добиться роста производительности труда можно за счет автоматизации трудоемких производственных процессов, отметил директор НИИ СМиТ НИУ МГСУ.
В основе технологии аддитивного строительства лежит принцип послойного нанесения материала, как в классической 3D-печати. В качестве материала 3D-принтеры в строительстве используют специально разработанные бетонные, полимерные и композитные смеси. Объекты «печатаются» слой за слоем на основе цифровой 3D-модели. Материалы подаются в принтер в жидкой или полужидкой форме и послойно затвердевают, приобретая необходимую структуру.
Первые объекты, напечатанные при помощи 3D-печати, появились в России в 2017 году. В 2022-м были созданы первые проекты массовой застройки в ИЖС, а в 2024-м был напечатан первый объект, прошедший государственную экспертизу.
Преимущества 3D-печати в строительстве
Одним из главных преимуществ технологии 3D-печати называют то, что она помогает исключить использование традиционной опалубки и минимизировать трудозатраты. Только за счет отказа от использования инвентарной опалубки и необходимости выполнения опалубочных работ при возведении вертикальных бетонных конструкций их стоимость может сократиться до 50%, а в некоторых случаях — даже до 90%, говорит Алексей Адамцевич.
По его словам, многие страны кроме России сегодня сталкиваются с нехваткой рабочих рук. За счет применения аддитивных технологий можно достичь более высокой степени автоматизации и, возможно, даже решить самую глобальную проблему стройки — низкую производительность труда, которая не растет несколько столетий.
Эксперты отметили, что 3D-печать не только автоматизирует трудоемкие строительно-монтажные работы, но и существенно ускоряет и удешевляет их. Среди других преимуществ технологии называют уменьшение расхода стройматериалов и отходов, возможность создания сложных архитектурных форм без дополнительных затрат, а также доступность — даже сложный дизайнерский проект можно быстро возводить в полевых условиях.
Выступая на конференции «Успех на рынке ИЖС в 2025 году» в рамках 30-й Международной строительно-интерьерной выставки MosBuild, Алексей Адамцевич отметил, что в последние годы наблюдается заметное увеличение сложности и развитие архитектурной выразительности объектов, возводимых с использованием технологии аддитивного строительного производства. В разных странах мира, включая Россию, наметилась тенденция к переходу от печати отдельных пилотных объектов к реализации массовой застройки территории. Среди рыночных ниш – малые архитектурные формы (МАФ), префаб (технология строительства домов из готовых деталей каркаса, стеновых и кровельных панелей, изготовленных на заводе), 3D-печать, модульное строительство, 2-х и более этажное строительство, одноэтажные дома.
Полимеры меняют правила игры
Интерес компании СИБУР к аддитивному строительству не случаен. Один из лидеров нефтегазохимии активно работает над созданием полимеров, которые позволяют улучшать качество напечатанных зданий и конструкций.
«Полимеры используются наряду с бетоном при печати объектов 3D-принтером на основе трехмерной цифровой модели, — рассказывает директор дивизиона “Строительство” компании “СИБУР” Алексей Сбоев. — Смесь для аддитивного производства за счет специальных полимерных добавок получается более густой, чем у обычного бетона, что позволяет ей быть самонесущей в процессе установки. Мы в настоящее время ведем разработку подобных материалов совместно с НИИ СМиТ НИУ МГСУ. Применение аддитивных технологий в строительстве значительно снижает зависимость от дефицитного человеческого труда».
Эксперты пока сдержаны в оценках перспектив аддитивного строительного производства в России. Тем не менее, как следует из данных НИИ СМиТ НИУ МГСУ, к 2036 году потенциал российского рынка 3D-печати в строительстве составляет 60%, а в сегменте МАФ и прочих – 40%. При этом потенциал 3D-печати к 2036 году в объеме ввода жилья составляет порядка 10% рынка (около 15 млн кв. метров жилья). По мнению аналитиков, рынок строительной 3D-печати будет ежегодно удваиваться.