Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
  • Технология и организация аддитивного строительства
  • УДК 69.001.5
    Андрей Петрович ПУСТОВГАР, кандидат технических наук, доцент, научный руководитель НИИ Строительных материалов и технологий, проректор, e-mail: PustovgarAP@mgsu.ru
    Алексей Олегович АДАМЦЕВИЧ, кандидат технических наук, старший научный сотрудник НИИ Строительных материалов и технологий, начальник управления научной политики, e-mail: AdamtsevichAO@mgsu.ru
    Андрей Анатольевич ВОЛКОВ, член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор, ректор, e-mail: Volkov@mgsu.ru
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. Аддитивные технологии, известные также как 3D-печать, используют принцип поэтапного (послойного) изготовления физических объектов на основе их цифровой модели. Свое начало 3D-печать получила в аэрокосмической отрасли, но, развиваясь, со временем нашла применение и в других областях науки и техники. Сегодня эта технология все чаще применяется в промышленном и гражданском строительстве. При этом скорость развития аддитивных технологий в строительстве в последние годы позволяет прогнозировать возможность замены в перспективе привычного технологического уклада, характерного для современной строительной отрасли, и перехода к принципам аддитивного строительства, основанного на высокой степени автоматизации и роботизации строительных процессов. Учитывая перспективы применения технологии 3D-печати в строительстве, в настоящей работе систематизированы и проанализированы ключевые тенденции развития технологических и организационных аспектов аддитивного строительства.
    Ключевые слова: аддитивные технологии, 3D-печать, аддитивное строительство, строительные материалы, автоматизация строительства, строительные 3D-принтеры, системотехника строительства, кибернетика строительных систем, организационно-технологическая надежность, киберфизическая строительная система.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Hager I., Golonka A., Putanowicz R. 3D Printing of buildings and building components as the future of sustainable construction? [3D-печать зданий и строительных компонентов - это будущее устойчивого строительства?]. Procedia Engineering, 2016, vol. 151, pp. 292-299.
    2. Williams R. L., Albus J. S., Bostelman R. V. Self-contained automated construction deposition system [Замкнутая автономная система осаждения зданий]. Automation in Construction, 2004, vol. 13, iss. 3, pp. 393-407.
    3. Le T. T., Austin S. A., Lim S., et al. Mix design and fresh properties for high-performance printing concrete [Составы смеси и новые свойства высокотехнологичного бетона для 3D-принтинга]. Materials and Structures, 2012, vol. 45, iss. 8, pp. 1221-1232.
    4. Liiv J., Teppand T., Rikmann E., Tenno T. Novel ecosustainable peat and oil shale ash-based 3D-printable composite material [Новый экостойкий материал для 3D-печати на основе торфа и сланцевой золы]. Sustainable Materials and Technologies, 2018, vol. 17.
    5. Wangler T., Reiter L., Hack N., et al. Digital concrete: opportunities and challenges [Цифровой бетон: возможности и проблемы]. RILEM Technical Letters, 2016, vol. 1, pp. 67-75.
    6. Ma G., Li Z., Wang L. Printable properties of cementitious material containing copper tailings for extrusion based 3D printing [Печатные свойства цементного материала, содержащего медные включения для экструзионной 3D-печати]. Construction and Building Materials, 2018, vol. 162, pp. 613-627.
    7. Bandyopadhyay A., Heer B. Additive manufacturing of multi-material structures [Аддитивное производство многослойных конструкций]. Materials Science and Engineering, 2018, vol. 129, pp. 1-16.
    8. Yossef, Mostafa, Chen, An. Applicability and limitations of 3D printing for civil structures [Применимость и ограничения 3D-печати для гражданских конструкций]. Proc. of the 2015 Conference on Autonomous and Robotic Construction of Infrastructure, 2015. Available at: https://www.researchgate.net/publication/277665549/download (accessed 20.09.2018).
    9. Baumers M., Dickens P., Tuck C., Hague R. The cost of additive manufacturing: machine productivity, economies of scale and technology-push [Стоимость аддитивного производства: машинная производительность, экономия за счет масштабирования и технологического развития]. Technological Forecasting and Social Change, 2016, vol. 102, pp. 193-201.
    10. Kianian B., Tavassoli S., Larsson T. C. The role of additive manufacturing technology in job creation: an exploratory case study of suppliers of additive manufacturing in Sweden [Роль аддитивных технологий в создании рабочих мест: поисковое исследование поставщиков аддитивного оборудования в Швеции]. Procedia CIRP, 2015, vol. 26, pp. 93-98.
    11. De Soto B. G., Agusti-Juan I., Hunhevicz J., et al. Productivity of digital fabrication in construction: Cost and time analysis of a robotically built wall [Анализ затрат средств и времени на роботизированное строительство стен]. Automation in Construction, 2018, vol. 92, pp. 297-311.
    12. Грахов В. П., Мохначев С. А., Бороздов О. В. Влияние развития 3D-технологий на экономику строительства // Фундаментальные исследования. 2014. № 11-12. С. 2673-2676.
    13. Labonnote N., Ronnquist A., Manum B., Ruther P. Additive construction: State-of-the-art, challenges and opportunities [Аддитивное строительство: состояние дел, проблемы и возможности]. Automation in Construction, 2016, vol. 72, pp. 347-366.
    14. Available at: http://apis-cor.com/en//about/news/first-house (accessed 2.09.2018).
    15. Available at: http://news.nus.edu.sg/press-releases/construction-3D-printing (accessed 2.09.2018).
    16. Коваленко М. 3D-печать: новые возможности в строительстве // Проектные и изыскательные работы в строительстве. 2017. № 2. С. 42-47.
    17. Gebler M., Uiterkamp A. J. M. S., Visser C. A global sustainability perspective on 3D printing technologies [Глобальная перспектива устойчивости технологий 3D-печати]. Energy Policy, 2014, vol. 74, pp. 158-167.
    18. Available at: https://3dprint.com/131629/uae-3d-printed-homes/ (accessed 2.09.2018).
    19. Available at: http://www.gov.cn/xinwen/2017-12/14/content_5246754.htm (accessed 2.09.2018).
    20. Available at: https://am-uk.org/project/additive-manufacturing-uk-national-strategy-2018-25/ (accessed 2.09.2018).
    21. Available at: https://dubaifutureaccelerators.com/en/program/ (accessed 2.09.2018).
    22. Buswell R. A., Thorpe A., Soar R. C., Gibb A. G. F. Design, data and process issues for mega-scale rapid manufacturing machines used for construction [Вопросы проектирования, данных и процессов при ускоренном производстве крупномасштабных машин для строительства]. Automation in Construction, 2008, vol. 17, iss. 8, pp. 923-929.
    23. Lim S., Buswell R. A., Le T. T., et al. Developments in construction-scale additive manufacturing processes [Развитие аддитивных технологий в строительстве]. Automation in Construction, 2012, vol. 21, pp. 262-268.
    24. Ghaffar S. H., Corker J., Fan M. Additive manufacturing technology and its implementation in construction as an eco-innovative solution [Технология аддитивного производства и его реализация в строительстве как эко-инновационное решение]. Automation in Construction, 2018, vol. 93, pp. 1-11.
    25. Cesaretti G., Dini E., De Kestelier X., et al. Building components for an outpost on the Lunar soil by means of a novel 3D printing technology [Компоненты здания для форпоста на лунной поверхности с использованием новой технологии 3D-печати]. Acta Astronautica, 2014, vol. 93, pp. 430-450.
    26. Kading B., Straub J. Utilizing in-situ resources and 3D printing structures for a manned Mars mission [Использование местных материалов и технологии 3Д-печати в рамках пилотируемой миссии на Марс]. Acta Astronautica, 2015, vol. 107, pp. 317-326.
    27. Available at: http://apis-cor.com/en/about/blog/apiscor-3d-printing-on-mars (accessed 2.09.2018).
    28. Buswell R. A., Soar R. C., Gibb A. G. F., Thorpe A. Freeform construction: mega-scale rapid manufacturing for construction [Конструирование свободной формы: мегамасштабное быстрое производство для строительства]. Automation in Construction, 2007, vol. 16, iss. 2, pp. 224-231.
    29. Duballet R., Baverel O., Dirrenberger J. Classification of building systems for concrete 3D printing [Классификация систем для строительной 3D-печати бетоном]. Automation in Construction, 2017, vol. 83, pp. 247-258.
    30. Kazemian A., Yuan X., Cochran E., Khoshnevis B. Cementitious materials for construction-scale 3D printing: Laboratory testing of fresh printing mixture [Цементные материалы для строительной 3D-печати: лабораторные испытания свежей печатной смеси]. Construction and Building Materials, 2017, vol. 145, pp. 639-647.
    31. Mechtcherine V., Nerella V. N., Kasten K. Testing pumpability of concrete using Sliding Pipe Rheometer [Испытание прокачиваемости бетона с использованием реометра с раздвижной трубой]. Construction and Building Materials, 2014, vol. 53, 28, pp. 312-323.
    32. Адамцевич А. О., Пустовгар А. П. Оптимизация организации производственных процессов монолитного строительства // Вестник МГСУ. 2013. № 11. С. 242-248
    33. Гусаков А. А., Гинзбург А. В., Веремеенко С. А. [и др.]. Организационно-технологическая надежность строительства. М. : SvR-Аргус, 1994. 472 с.
    33. Gusakov A. A., Ginzburg A. V., Veremeenko S. A., et al. Organizacionno-tekhnologicheskaya nadezhnost' stroitel'stva [Organizational and technological reliability of construction]. Moscow, SvR-Argus Publ., 1994. 472 p. (In Russian).
    34. Гусаков А. А. Организационно-технологическая надежность строительного производства в условиях автоматизированных систем проектирования. М. : Стройиздат, 1974. 252 с.
    35. Гусаков А. А. Системотехника строительства. М. : Стройиздат, 1993. 368 с.
    36. Волков А. А. Кибернетика строительных систем. Киберфизические строительные системы // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 9. С. 4-7.
  • Для цитирования: Пустовгар А. П., Адамцевич А. О., Волков А. А. Технология и организация аддитивного строительства // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 9. С. 12-20.

НАЗАД