Об авторе: Алексей Адамцевич, директор НИИ строительных материалов и технологий НИУ МГСУ.
Согласно «СберИндексу», в 2024 году рост цен на новостройки составил 9,3%, на вторичное жилье — 4,2%. Многие эксперты не ожидают снижения цен в ближайшем будущем, особенно на фоне высоких ипотечных ставок, а также роста стоимости стройматериалов и затрат на рабочую силу. Все это делает приобретение собственного жилья для многих недостижимой мечтой.
Но представьте себе, что вы можете построить дом буквально за несколько дней, еще и по доступной цене. Технология строительной 3D-печати (так называемые аддитивные строительные технологии), находясь на стыке инноваций и практического применения, имеет все шансы стать ключевым фактором в повышении доступности жилья в будущем. Снижение затрат, ускорение сроков строительства, персонализация и применение цифровых моделей создают новые возможности для отрасли.
Успешный опыт и прохождение госэкспертизы: путь к массовому применению открыт
Технология строительной 3D-печати активно развивается уже больше десяти лет — с 2014 года, когда основанная Андреем Руденко американская компания Total Kustom построила первую беседку в форме средневекового замка. Уже через год, в 2015-м, Руденко реализовал на Филиппинах первый в мире отель, возведенный методом 3D-печати. Вскоре российская компания из Ярославля «Спецавиа» (ныне АМТ) разработала первый серийный строительный 3D-принтер, который теперь успешно применяется в разных странах мира.
В 2019 году российская фирма Apis Cor напечатала здание муниципалитета эмирата Дубай. Оно было официально признано самым большим в мире сооружением, сделанным с помощью строительной 3D-печати, и включено в Книгу рекордов Гиннесса. В этом же году Apis Cor в составе международного проекта SEAach+ одержала победу в конкурсе 3D-Printed Habitat Competition, организованном агентством NASA. Разработанная технология была признана лучшим решением для печати жилых модулей при колонизации Марса.
В 2024 году в России 3D-печать стала применяться не только в строительстве частных домов, но и для возведения крупных зданий, проходящих обязательную государственную экспертизу проектной документации. Первым таким зданием стал общественно-культурный центр «Мелля», напечатанный по заказу «Татнефти» компанией «3Д Арт». За полярным кругом было построено первое 3D-здание для отдыха сотрудников «Газпромнефть-Снабжения», а в Ярославле — жилой 3D-дом, где впервые в мире были официально прописаны жильцы. Количество таких примеров продолжает расти.
Разработка прототипов новых продуктов для применения аддитивных технологий в строительстве становится не просто исследовательским направлением, а полноценным стратегическим проектом в рамках программы развития НИУ МГСУ до 2036 года (при поддержке госпрограммы «Приоритет-2030»).
Сегодня ключевая задача — не только воспроизводить проверенные временем конструкции с использованием технологий 3D-печати, но и раскрывать их потенциал для создания принципиально новых архитектурных и инженерных решений. Это требует не только технологических прорывов, но и пересмотра нормативной базы. Работа в этом направлении ведется непрерывно: с участием МГСУ уже разработана серия государственных стандартов на материалы для аддитивного строительства, благодаря чему производители получили возможность официальной сертификации своей продукции.
Обновление нормативно-технической документации идет параллельно с внедрением самих технологий. Эта работа — основа для того, чтобы аддитивное строительство стало по-настоящему масштабируемым и безопасным.
Из чего печатают дома: новые материалы
Большинство материалов для строительной 3D-печати — это смеси гидратационного твердения, проще говоря, различные модификации бетона. Обычно это модифицированный мелкозернистый бетон или, реже, геополимер. На строительные площадки они поступают в виде сухих строительных смесей в мешках или силосах, а не доставляются традиционными бетонными миксерами.
Также могут применяться полимерные материалы, преимущественно в виде УФ-отверждаемых композитов. Однако это более нишевые и дорогостоящие решения. Перспективным направлением является интеграция новых разработок, таких как высокопрочный легкий бетон, созданный в НИУ МГСУ. Технология основана на использовании микросфер, которые добавляют в цементный каркас для уменьшения плотности бетонных конструкций и, соответственно, их массы. Получившийся материал проявляет прочность тяжелого бетона, но остается легким. Его вес на 40% меньше по сравнению с традиционным. Это уменьшает материалоемкость конструкций и повышает эффективность строительства.
Новые компетенции
Использование аддитивного строительного производства требует от инженеров-строителей новых знаний и навыков в цифровом проектировании (CAD, BIM) и программировании. Некоторые традиционные профессии в строительстве могут быть заменены новыми специальностями, такими как операторы 3D-принтеров, специалисты по материалам и эксперты по слайсингу (проектированию и созданию слоев) моделей.
Профессии, требующие высокой квалификации и творческого подхода, например проектировщики, архитекторы, специалисты по контролю качества, останутся востребованными, хотя и трансформируются под влиянием современных решений.
Также применение новых технологий поможет сократить долю рутинных и физически тяжелых задач, таких как возведение стен или создание сложных архитектурных форм. Это особенно актуально в условиях глобального дефицита кадров в строительстве.
Преимущества аддитивного строительства
Сложная архитектура станет доступнее
Традиционное строительство «под ключ» часто сталкивается с ограничениями, связанными со сложными архитектурными формами. Для каждого проекта требуются специальная опалубка (строительная форма, которая определяет вид будущего монолитного сооружения) и высококвалифицированные рабочие. Но 3D-принтеры решают эту проблему, снижая затраты за счет отказа от инвентарной опалубки и трудоемких опалубочных работ.
В итоге 3D-печать может привести к сокращению стоимости возведения вертикальных бетонных конструкций на 50%, а в некоторых случаях — даже до 90%. Это открывает огромные возможности для индивидуального дизайна и архитектурных экспериментов.
Согласно нашим прогнозам, к 2025 году стоимость печати внешней стены в черновой отделке для типового дома в средней полосе России (с заполнением утеплителем) может составить ₽5–6 тыс. на 1 кв. м. Хотя это и не в разы дешевле традиционных технологий, цена остается вполне конкурентоспособной.
Персонализация, доступность и ипотека
Развитие строительной 3D-печати может изменить устоявшиеся подходы на рынке строительных услуг, сделав их более гибкими и персонализированными. Автоматизированные строительные 3D-принтеры смогут сократить сроки строительства с месяцев до недель или дней и снизить затраты, делая ипотеку на такие дома более доступной. В будущем появится возможность продавать участки с фундаментом под печать индивидуальных жилых домов, предлагая клиентам выбор готовых проектов или возможность создать уникальные архитектурные решения, а также стимулируя рост спроса на загородную недвижимость и развитие новых жилых районов.
Бетонное будущее: от московских автострад до Арктики
Технология с использованием 3D-печати оказывается особенно эффективной при строительстве различных объектов транспортной инфраструктуры, включая логистические центры и автозаправочные станции. 3D-печать также активно применяется при создании новых автомобильных и железнодорожных магистралей. Еще одна важная область применения этой технологии — освоение труднодоступных регионов, таких как Арктика, где существуют объективные сложности с доступом к рабочей силе.
➤ Подписывайтесь на телеграм-канал «РБК Трендов» — будьте в курсе последних тенденций в науке, бизнесе, обществе и технологиях.