Аддитивные технологии могут стать драйвером строительства
Применение аддитивных технологий в строительстве становится главной возможностью сохранить и нарастить темпы развития отрасли с учетом актуальных вызовов. Об этом заявил замглавы Минстроя РФ Сергей Музыченко на открытии второй Международной конференции «3DMIX-2025: Аддитивные технологии в строительстве» 4 июня. По его словам, 3D-печать открывает значительные перспективы в жилищном строительстве, в реализации уникальных архитектурных проектов, в вопросах повышения производительности труда.
Амбиции Минстроя и возможности 3D-печати
Выступая на конференции, замминистра оценил высокую роль науки в развитии технологии, предложил профессиональному сообществу ставить амбициозные цели и масштабировать лучшие практики в соответствии со Стратегией развития строительной отрасли. В свою очередь, директор ФАУ «ФЦС» Андрей Копытин рассказал о работе Минстроя России по развитию нормативной базы в области 3D-технологий. Он отметил, что с 2021 года с участием ведущих научных организаций страны был проведен ряд прикладных научных исследований, позволяющих расширить применение аддитивных технологий.
За счет применения аддитивных строительных производств можно достичь более высокой степени автоматизации работ и, возможно, даже решить самую глобальную проблему сегодняшней стройки — низкую производительность труда, которая не растет несколько столетий. Так считает директор Научно-исследовательского института строительных материалов и технологий Национального исследовательского строительного университета (НИИ СМиТ НИУ МГСУ) Алексей Адамцевич.
Проблема нехватки рабочих рук на стройке характерна не только для России, но и для всего мира. Для реализации амбициозных задач по строительству в нашей стране, по оценкам экспертов, не хватает примерно 3 млн рабочих. Еще в сентябре 2024 года зампред правительства РФ Марат Хуснуллин поручил повысить производительность труда в строительстве на 22% к 2030 году. Опыт других отраслей показывает, что добиться роста производительности труда можно за счет автоматизации трудоёмких производственных процессов, отмечает директор НИИ СМиТ НИУ МГСУ. Одним из главных плюсов 3D-строительной печати является то, что она позволяет не использовать традиционную опалубку, что значительно сокращает 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%, — подчеркивает Алексей Адамцевич.
Благодаря автоматизации трудоемких строительно-монтажных процессов в аддитивном строительстве скорость работ значительно возрастает, а количество отходов и расход стройматериалов и капитала – снижается. С помощью 3D-принтера возможно создавать сложные архитектурные формы без дополнительных затрат. При этом даже сложный дизайнерский проект легко возвести в полевых условиях. За счет 3D-печати можно заметно улучшить архитектурный облик городов, производить штучные элементы по цене серийного производства. И этим активно пользуются те, кто хочет реализовать сложный дизайнерский проект. Например, как в коттеджном поселке в Сочи или фельдшерском здравпункте в Одинцовском округе.
Полимеры меняют облик российской стройки
Одним из главных составляющих успеха аддитивных технологий являются полимерные материалы, используемые в качестве добавок в сухие строительные смеси. Они подаются в принтер в жидкой или полужидкой форме и послойно затвердевают после нанесения, приобретая необходимую структуру.
— Полимеры используются наряду с бетоном при печати объектов 3D-принтером на основе трехмерной цифровой модели, — отмечает 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.
Лидер нефтегазохимии активно работает над созданием марок полимеров, которые позволят улучшить качество печати зданий и конструкций, сделать их более долговечными и устойчивыми. Так, на выставке Мосбилд СИБУР заключил с компаниями «ЗД-Строй» и «Седрус» договор, в рамках которого уже ведётся совместная работа по разработке материалов и технологий для аддитивного строительства.
Сфера применения полимерных смесей для аддитивного строительства впечатляет. Печать, заполнение и утепление стен, печать линейных объектов, мостов, труб при прокладке тоннелей под землей, малых архитектурных форм, строительных конструкционных элементов, полов. По мере разработки новых полимерных добавок перечень объектов, которые можно распечатать, будет расти, а их качественные характеристики улучшаться.
Мировой тренд
Как следует из данных НИИ СМиТ НИУ МГСУ, 60% строительных материалов для технологии аддитивного строительства используется для печати зданий и соружений, 40% — для печати малых архитектурных форм. Доля 3D-печати к 2036-му в объеме ввода жилья может составить порядка 10% рынка (15 млн кв. метров). В течении ближайших лет эксперты прогнозируют двукратный ежегодный рост рынка строительной 3D-печати.
При этом строительные компании России по-прежнему не обращают большого внимания на сегмент аддитивного строительства. Российский рынок сухих строительных смесей на сегодня — 12 миллионов тонн. Это в сотни раз больше, чем объем модифицированных сухих смесей, которые используются в аддитивном строительстве. Решительно изменить ситуацию помогут 3D-технологии плюс новейшие материалы, и старые калькуляции больше не понадобятся. Существующие размещения новых городов, промышленных центров на востоке страны и в Сибири могут потребовать быстрого и широкого применения технологий аддитивного строительства.
Это мировая тенденция. Сегодня более 60% общего использования пластмасс на планете приходится на упаковку, строительство и транспорт. Но согласно базовому прогнозу ОЭСР, к 2060 году потребление полимеров строительной сферой возрастет в два с половиной раза. Возможности отечественной полимерной индустрии вселяют уверенность, что существенная доля этого роста придется именно на Россию.
Для справки:
В 2015 году появился первый серийный строительный 3D-принтер и зарождение рынка малых архитектурных форм (МАФ). В 2017 г. появилась мобильная 3D-печать и первые объекты в России. В 2020 г. разработаны стандарты на материалы аддитивного строительного производства. В 2022-м появились первые проекты массовой застройки в ИЖС. В 2024 г. был напечатан первый объект, прошедший государственную экспертизу.