Smart composite in construction Smart composite in construction Умные композиты в строительстве 2782-1919 117677 10.52957/2782-1919-2026-7-1-43-55 Строительные материалы и изделия Construction materials and products Строительные материалы и изделия Reducing the material consumption of stucco decorations based on information technology Снижение материалоемкости изготовления лепного декора с применением информационных технологий Федосов Сергей Викторович Fedosov Sergey Viktorovich fedosov-academic53@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Шабанов Евгений Сергеевич Shabanov Evgeniy Sergeevich onegin181181@gmail.com Титунин Андрей Александрович Titunin Andrey Aleksandrovich a_titunin@kosgos.ru Московский государственный строительный университет Moscow State University of Civil Engineering Костромская государтвенная сельскохозяйственная академия Kostroma State Agricultural Academy Костромской государственный университет Россия Kostroma State University Russian Federation 21 03 2026 21 03 2026 7 1 43 55 12 01 2026 05 03 2026 https://chemintech.ru/en/nauka/article/117677/view

Использование современных аддитивных технологий за счет автоматизации процесса создания форм и изготовления элементов лепного декора позволяет снизить материальные издержки на проведение строительных работ. Однако задача минимизации расхода строительного материала при этом в полной мере не решается. Описана попытка усовершенствовать методы создания форм с помощью параметрического моделирования, фотограмметрии и 3D-печати. Дана классификация и предложен перечень наиболее часто встречающихся элементов лепного декора. Рассмотрены алгоритмы и особенности разработки скриптов для получения цифровых моделей основных видов форм. Для создания эластичных форм сложной конфигурации предложено использовать сферические объекты – метаболлы. На основе параметрических алгоритмов получен результат в виде полигональных моделей, готовых для 3D-печати. Предложенный метод создания форм позволяет более точно прогнозировать расход строительных материалов и существенно облегчает труд исполнителей работ.

The use of modern additive technologies through the automation of the process of creating moulds and manufacturing moulded decorative elements allows for a reduction in material costs for construction work. However, the task of minimising the consumption of building materials is not fully solved. The paper describes an attempt to improve mould creation methods using parametric modelling, photogrammetry, and 3D printing. The authors provide a classification and list of the most common stucco decoration elements. The paper discusses algorithms and features of script development for obtaining digital models of basic types of moulds. To create flexible forms of complex configuration, the authors suggest using spherical objects – metaballs. Based on parametric algorithms, the result is obtained in the form of polygonal models ready for 3D printing. The proposed method of creating forms allows for more accurate prediction of the consumption of building materials and significantly facilitates the work of contractors.

 лепной декор снижение материалоемкости аддитивные технологии 3D печать параметрическое моделирование метаболлы фотограмметрия stucco decor reduction of material consumption additive technologies 3D printing parametric modeling metaballs photogrammetry

Федосов С.В., Федосеев В.Н., Зайцев И.С., Зайцева И.А. Особенности использования отечественного и зарубежного инструментария имитационного моделирования строительных конструкций зданий и сооружений // Умные композиты в строительстве. 2023. Т. 4. Вып. 2. С. 18-31. URL: https://comincon.ru/ru/nauka/issue/5046/view (дата обращения 20.12.2025). Fedosov, S.V., Fedoseev, V.N., Zaitsev, I.S. and Zaitseva, I.A. (2023), Features of domestic and foreign simulation tools use for structural modeling of civil engineering buildings and constructions, Umnye kompozity v stroitel'stve [Smart Composite in Construction], vol. 4, no. 2, pp. 18-31 (in Russian). Available at: https://comincon.ru/en/nauka/issue/5046/view (accessed 20.12.2025). Иноземцев А.С., Королев Е.В., Зыонг Т.К. Анализ существующих технологических решений 3D-печати в строительстве // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. №. 7 (118). С. 863-876. Inozemtcev, A.S., Korolev, E.V. and Duong, Thanh Qui (2018), Analysis of existing technological solutions of 3D-printing in construction, Vestnik MGSU, vol. 13, no. 7 (118), pp. 863-876 (in Russian). DOI: 10.22227/1997-0935.2018.7.863-876. Rapid prototyping report // Business New. 1997. Vol. 008. No. 2. URL: http://www.cadcamnet.com (дата обращения 20.12.2025). Rapid prototyping report, Business New, 1997, vol. 008, no. 2 [online]. Available at: http://www.cadcamnet.com (accessed 20.12.2025). Kim D.M. Contour crafting: a future method of building. 2013. URL: http://illumin.usc.edu/assets/submissions/755/Contour20Crafting20revision.pdf (дата обращения 20.12.2025). Kim, D.M. (2013), Contour crafting: a future method of building. Available at: http://illumin.usc.edu/assets/submissions/755/Contour20Crafting20revision.pdf (accessed 20.12.2025). Парфенов В.А. Лазерное 3D-сканирование в оцифровке, реконструкции и копировании скульптурных памятников // Историческая информатика. 2023. № 1 (43). С. 114-124. Parfenov, V.A. (2023), Laser 3D scanning in digitization, reconstruction and copying of sculptural monuments, Historical informatics, vol. 1, no. 43, pp. 114-124 (in Russian). Perevozchikova S.V., Belov V.V. Dry mix mortar for restoration of buildings // Smart Composite in Construction. 2021. Vol. 2. No. 1. P. 14-19. DOI 10.52957/27821919_2021_1_14. Perevozchikova, S.V. and Belov, V.V. (2021), Dry mix mortar for restoration of buildings, Umnye kompozity v stroitel'stve [Smart Composite in Construction], vol. 2, no. 1, pp. 14-19. DOI 10.52957/27821919_2021_1_14. Гасанов П.Г., Смирнов Ю.В., Чусов А.Н., Политаева Н.А. Мониторинг аварийности фасадов зданий с применением технологий 3D-сканирования (на примере Санкт-Петербурга) // Умные композиты в строительстве. 2023. Т. 4, вып. 3. С. 84-94. URL: https://comincon.ru/ru/nauka/issue/5047/view. DOI: 10.52957/2782-1919-2024-4-3-84-94 Gasanov, P.G., Smirnov, Yu.V., Chusov, A.N. and Politaeva, N.A. (2023), Monitoring of the facades of buildings accident rate in St. Peterburg using 3D scanning technologies, Umnye kompozity v stroitel'stve [Smart Composite in Construction], vol. 4, no. 3, pp. 84-94 (in Russian) [online]. Available at: https://comincon.ru/en/nauka/issue/5047/view (accessed 20.12.2025). Лесовик В.С., Чернышева Н.В., Глаголев Е.С. 3D-аддитивные технологии в сфере строительства // Интеллектуальные строительные композиты для зеленого строительства. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. С. 157-167. Lesovik, V.S., Chernysheva, N.V. and Glagolev, E.S. 3D additive technologies in construction, Intelligent building composites for green construction, Belgorod: Publishing house of BSTU named after V.G. Shukhov: 2016, pp. 157-167 (in Russian). Будущее строительства и стройматериалов: тренды 2025 года // Фонд Росконгресс: сайт. URL: https://roscongress.org/ (дата обращения 20.12.2025). The Future of Construction and Building Materials: Trends for 2025, Roscongress Foundation: website [online]. Available at: https://roscongress.org/ (accessed 20.12.2025). Адамцевич А.О., Пустовгар А.П., Адамцевич Л.А., Крамеров Д.В., Воробьев Р.Ю. Исследование особенностей работы бетонных конструкций, изготовленных с применением технологии аддитивного строительного производства // Строительные материалы. 2023. № 12. С. 38-46. DOI 10.31659/0585-430X-2023-820-12-38-46. Adamtsevich, A.O., Pustovgar, A.P., Adamtsevich, L.A., Kramerov, D.V. and Vorobiev, P.Yu. (2023), Investigation of the working features of concrete structures manufacturedusing technologies of additive building manufacturing, Stroitel’nye Materialy [Construction Materials], no. 12, pp. 38-46 (in Russian). DOI 10.31659/0585-430X-2023-820-12-38-46. Амирханян Т.А., Иевлева О.Т. Аддитивные технологии в архитектуре: новые горизонты // Инженерный вестник Дона. 2024. № 9 (117). С. 98-111. Amirkhanian, T.A.1 and Ievleva, O.T. (2024), Additive technologies in architecture: New horizons, Inzhenernyj vestnik Dona, vol. 9, no. 117, pp. 98-111 (in Russian). Алексанин А.В., Маркевич А.И. Использование аддитивных технологий при возведении зданий // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 6. С. 62 65. DOI 10.12737/article_5926a0596fbac2.77621545. Aleksanin, A.V. and Markevich, A.I. (2017), The use of additive technologies in the construction of buildings, Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov, no. 6, pp. 62-65 (in Russian). DOI 10.12737/article_5926a0596fbac2.77621545. Пухаренко Ю.В., Шангина Н.Н., Харитонов А.М., Сизов Д.С. Проблемы и перспективы развития информационного моделирования для реставрации объектов культурного наследия // Academia. Архитектура и строительство. 2024. № 3. С. 171-175. DOI 10.22337/2077-9038-2024-3-171-175. Pukharenko, Yu.V. Shangina, N.N., Kharitonov, A.M. and Sizov, D.S. (2024), Problems and prospects for the development of information modeling for the restoration of cultural heritage sites, Academia. Architecture and Construction, no. 3, pp. 171-175 (in Russian). DOI 10.22337/2077-9038-2024-3-171-175. Федеральные единичные расценки на ремонтно-строительные работы. ФЕРр 81-02-64-2001. Сборник 64. Лепные работы (приложение № 113 к приказу Министерства строительства и жилищно коммунального хозяйства РФ от 26 декабря 2019 г. N 876/пр). URL: https://base.garant.ru/73453011/ (дата обращения 20.12.2025). Federal unit prices for repair and construction work. Collection 64. FERr-2001-64: prices for electrical installation work / Ministry of Construction of the Russian Federation. M.: Profizdat, 2001. (Federal unit prices for repair and construction work) [online]. Available at: https://base.garant.ru/73453011 (accessed 20.12.2025). Стерликова А.А., Булгаков П.А. Применение информационных технологий в строительстве // Современная наука: актуальные вопросы и перспективы развития. София, Болгария: Науч.-изд. центр "Мир науки". 2017. С. 153-158. Sterlikova, A.A and, Bulgakov, P.A. (2017), Application of information technologies in construction, Modern sci.: current issues and development prospects, pp. 153-158. Свирская Т.А. Пути использования компьютерных технологий при реставрации памятников архитектуры // Вестник Полоцкого государственного университета. Сер. F. Строительство. Прикладные науки. 2007. № 12. С. 17-24. Svirskaya, T.A. (2007), Ways of using computer technologies in the restoration of architectural monuments. Bul. Polotsk State Univer. Ser. F. Construction. Appl. Sci., no. 12, pp. 17-24 (in Russian). Zhang P. Metaball based discrete element method for general shaped particles with round features // Computational Mechanics. 2021. Vol. 67. No. 4. P. 1243-1254. Zhang, P. (2021), Metaball based discrete element method for general shaped particles with round features, Computational Mechanics, vol. 67, no. 4, pp. 1243-1254.