ІННОВАЦІЙНІ РІШЕННЯ В АРХІТЕКТУРІ: 3D-ДРУК ЯК ІНСТРУМЕНТ ОПЕРАТИВНОГО БУДІВНИЦТВА В УМОВАХ ВІЙНИ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32782/2415-8151.2025.38.2.16

Ключові слова:

3D-друк, оперативне будівництво, модульна архітектура, кризові технології, воєнні умови, інноваційні матеріали

Анотація

Мета дослідження – визначити перспективи та обмеження застосування технології 3D-друку для оперативного будівництва архітектурних об’єктів в умовах війни та окреслити можливості її впровадження в українську практику. Методологія дослідження ґрунтується на комплексному підході, що поєднує аналіз сучасної наукової літератури, вивчення міжнародного досвіду застосування 3D-друку в архітектурі, експертні оцінки технологічних можливостей та матеріалів, а також аналіз перспектив й обмежень упровадження цієї технології в умовах війни в Україні. Застосування порівняльного та системного аналізу дало змогу визначити ключові фактори ефективності 3D-друку для оперативного будівництва, а також окреслити шляхи інтеграції цієї технології в українську архітектурну практику. Результати. Технологія 3D-друку в архітектурі розглядається як одна з найбільш перспективних інновацій, здатних забезпечити швидке реагування в кризових умовах. Її застосування дає змогу мінімізувати витрати часу, ресурсів і людської праці, що є особливо важливим в умовах війни, коли наявна нагальна потреба у створенні захисних споруд, медичних пунктів, житлових модулів та інших об’єктів критичної інфраструктури. У статті розглянуто сучасний стан розвитку технологій 3D-друку в архітектурі, їхні технічні можливості та приклади використання у світі. Окрема увага приділяється потенціалу цієї технології для України, зокрема в процесі оперативного будівництва об’єктів цивільного захисту, укриттів і тимчасових житлових просторів. Проаналізовано переваги 3D-друку – висока швидкість зведення, економія матеріалів, екологічність, адаптивність проєктних рішень, а також обмеження: нормативно-правові бар’єри, вартість обладнання, довговічність матеріалів. Наукова новизна статті полягає в комплексному дослідженні можливостей застосування 3D-друку саме в умовах воєнного конфлікту в Україні, що дає змогу оцінити його потенціал для швидкого відновлення житлової та соціальної інфраструктури. Уперше системно проаналізовано переваги, обмеження та технологічні аспекти 3D-друку в кризових ситуаціях із практичними рекомендаціями щодо впровадження в українську будівельну практику. Практична значущість. Результати дослідження можуть стати важливим елементом підвищення стійкості та безпеки держави у воєнних і післявоєнних умовах, формуючи нову парадигму будівництва, орієнтовану на швидкість, гнучкість та інноваційність.

Посилання

Бутко К. Скорочення витрат, економія часу та зменшення відходів – чи може 3D-друк змінити архітектуру житлових будинків Прагматика медіа. 2023. URL: https://pragmatika.media/skorochennia-vytrat-ekonomiia-chasu-ta-zmenshennia-vidkhodiv-chy-mozhe-3d-druk-zminyty-arkhitekturu-zhytlovykh-budynkiv/ (дата звернення: 03.10.2025)

Використання 3D-друку в будівництві: можливості та перспективи. Інтернет-видання Полтавщина. URL: https://blog.poltava.to/atlant/16536/ (дата звернення: 03. 10. 2025)

Іванов-Костецький С., Гуменник І., Воронкова І. Шляхи застосування технологій 3D-друку у створенні сучасних об’єктів архітектури. Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Серія: «Архітектура». 2022. № 1(7). С. 54–64. DOI: https://doi.org/10.23939/sa2022.01.054

Кірик К.Р., Журавська Н.Є., Стефанович П.І. Перспективи розвитку 3D будівництва та його вплив на навколишнє середовище. SWorld Journal. 2023. Вип. 18(1). С. 77–87. DOI: https://doi.org/10.30888/2663-5712.2023-18-01-076

Орисенко О.В., Нестеренко М.М., Шокало А.В., Нестеренко Т.М. Аналіз конструкцій принтерів для 3D-друку в будівництві та архітектурі. Збірник наукових праць. Галузеве машинобудування, будівництво. 2021. Вип. 2(57). С. 105–110. URL: https://reposit.nupp.edu.ua/handle/PoltNTU/10906

Слєпцов І., Гудкова Н. Інновації в архітектурі України: 3D-друковані будинки. І Всеукраїнська конференція здобувачів вищої освіти і молодих учених «Інноватика в освіті, науці та бізнесі». 2020. С. 412–418. URL: https://er.knutd.edu.ua/bitstream/123456789/17490/1/Innovatyka2020_ P412-418.pdf

Шилоткач М., Григорчук О. 3D-друк у будівництві: нова ера архітектури. Фізика – основа цифровізації суспільства та сталого інноваційного розвитку техніки і технологій : матеріали ІІ Всеукраїнської, з міжнародною участю, молодіжної науково-практичної онлайн конференції. 2025. С. 705–708. URL: https://repositary.knuba.edu.ua/handle/123456789/15655

3D-друк в архітектурі в 2025 році: тренди та досвід Блог Еріс 3D. URL: https://epic3d.com.ua/3d- druk-v-arkhitekturi-2025/ (дата звернення: 04.10.2025)

A house 3D printed in 58 hours is donated to a soldier in Ukraine 3Dnatives. URL: https://www.3dnatives.com/en/house-3d-printed-ukraine-260720245/ (дата звернення: 04.10.2025)

Banihashemi S., Shahrabi Farahani H., Ostad Taghizadeh L. 3D printing in construction: sustainable technology for rapid housing. Journal of Cleaner Production. 2025. Vol. 420. P. 120–135. DOI: https://doi.org/10.1007/s40964-025-01314-y

Bos F.P., Wolfs R.J.M., Ahmed Z.Y., Salet T.A.M. Additive manufacturing of concrete in construction: potentials and challenges of 3D concrete printing. Virtual and Physical Prototyping. 2016. Vol. 11(3). P. 209–225. DOI: https://doi.org/10.1080/17452759.2016.1209867

Buswell R.A., Leal de Silva W.R., Jones S.Z., Dirrenberger J. 3D printing using concrete extrusion: A roadmap for research. Cement and Concrete Research. 2018. Vol. 112. P. 37–49. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.05.006

De Schutter G., Lesage K., Mechtcherine V., Nerella V. N., Habert G., Agusti-Juan I. Vision of 3D printing with concrete – technical, economic and environmental potentials. Cement and Concrete Research. 2018. Vol. 112. P. 25–36. URL: http://hdl.handle.net/1854/LU-8615719

Gebler M., Uiterkamp A.J.M.S., Visser C. 3D printing: Environmental, economic and social implications. Energy Policy. 2014. Vol. 74. P. 158–167. URL: https://econpapers.repec.org/scripts/redir.pf?u=https%3A%2F%2Fdoi.org%2F10.1016%252Fj.enpol.2014.08.033;h=repec:eee:enepol:v:74:y:2014:i: c:p:158-167

Khoshnevis B. Automated construction by contour crafting – related robotics and information technologies. Automation in Construction. 2004. Vol. 13(1). P. 5–19. DOI: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2003.08.012

Perrot A. 3D printing of earth-based materials: Processing aspects. Construction and Building Materials. 2019. Vol. 172. P. 670–676. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.04.017

Salet T. A. M., Ahmed Z. Y., Bos F. P., Laagland H. L. M. Design of 3D printed concrete structures. Materials and Design. 2018. Vol. 162. P. 453–461. DOI: https://doi.org/10.1080/17452759.2018.1476064

Shakor P., Nejadi S., Paul G., Malek S. Review of emerging additive manufacturing technologies in civil engineering. Rapid Prototyping Journal. 2019. Vol. 25(6). P. 1108–1123. DOI: https://doi.org/10.3389/fbuil.2018.00085

Tay Y. W. D., Panda B., Paul S. C., Noor Mohamed N. A., Tan M. J., Leong K. F. 3D printing trends in building and construction industry: a review. Virtual and Physical Prototyping. 2017. Vol. 12(3). P. 261–276. DOI: https://doi.org/10.1080/17452759.2017.1326724

Wangler T., Lloret E., Reiter L., Hack N., Gramazio F., Kohler M., Flatt R. J. Digital concrete: opportunities and challenges. RILEM Technical Letters. 2016. Vol. 1. P. 67–75. DOI: https://doi.org/10.21809/rilemtechlett.2016.16

Zhong H. 3D printing geopolymers: A review. Resources, Conservation & Recycling. 2022. Vol. 178. P. 106–118. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2022.104455

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-11-20

Як цитувати

Красний, Е. К. (2025). ІННОВАЦІЙНІ РІШЕННЯ В АРХІТЕКТУРІ: 3D-ДРУК ЯК ІНСТРУМЕНТ ОПЕРАТИВНОГО БУДІВНИЦТВА В УМОВАХ ВІЙНИ. Теорія та практика дизайну, 2(38), 162–168. https://doi.org/10.32782/2415-8151.2025.38.2.16

Номер

Розділ

Статті