Аддитивные технологии в строительстве (3D-печать зданий) меняют привычное представление о возведении конструкций. Вместо традиционных методов — слой за слоем, без опалубки и лишних отходов. Скорость строительства вырастает в несколько раз, а сложные архитектурные формы становятся доступнее.

Но главное — это экономия: материалов, времени, человеческих ресурсов. Технология уже перешла из стадии экспериментов в реальные проекты: от частных домов до мостов и инфраструктурных объектов. Вопрос теперь не в том, возможна ли печать зданий, а в том, как масштабировать ее быстрее и эффективнее. В этой статье мы поговорим о применении аддитивных технологий в строительстве, а также о причинах, мешающих их массовому внедрению.

Принципы строительной 3D-печати

Современные строительные 3D-принтеры работают по трем ключевым принципам, каждый из которых решает конкретные задачи.

• Экструзия строительных смесей. Самый распространенный метод, при котором бетонная смесь или другие составы подаются через сопло, послойно формируя конструкцию. Технология позволяет печатать несущие стены, перекрытия и даже многоэтажные здания. Главное ограничение — необходимость армирования, поскольку напечатанные бетонные конструкции уступают по прочности тем, что выполнены традиционным способом.
• Порошковое связывание. Слои сыпучего материала (песок, реголит, цементные смеси) склеиваются или спекаются лазером, связующим составом. Метод менее распространен в строительстве, но перспективен для изготовления декоративных элементов и конструкций в агрессивных средах.
• Контурное строительство. Предусматривает гибридный подход: ЗД-принтер для строительства создает опалубку или каркас, который затем заполняется бетоном или утеплителем. Это снижает расход материала и ускоряет процесс, но требует дополнительной обработки. Технологию контурного строительства используют в проектах, где особенно важна точность геометрии, например, при создании сложных фасадов.

Преимущества и недостатки использования аддитивных технологий в строительстве

К достоинствам строительной 3D-печати относятся следующие факторы:

• значительное сокращение сроков возведения зданий;
• сведение к минимуму количества строительных отходов;
• возможность быстрого создания сложных архитектурных форм;
• автоматизация строительного процесса, уменьшение человеческого фактора.

К минусам аддитивных технологий, которые пока мешают их массовому применению в строительстве, следует отнести довольно высокие начальные затраты на оборудование, а также ограничения по высоте возводимых объектов.

Примеры использования аддитивных технологий в строительстве

В Дубае напечатан офис будущего площадью 250 м² за 17 дней (Apis Cor). В Нидерландах работает первый 3D-пешеходный мост из армированного бетона. Китайская WinSun строит многоэтажки за 3 дня, используя переработанные материалы. NASA тестирует технологию для лунных баз, печатая конструкции из реголита. В России реализованы проекты жилых домов (SPEECH) и мостов (СПбГАСУ).

В России строительной 3D-печатью занимается компания Smart Build Service. СБС не только реализует строительные проекты, но и производит 3D-принтеры, а также занимается обучением специалистов.