【2026】家は3Dプリンターで作れる時代になった！従来の建築方法との違いや実例などを紹介

「家を3Dプリンターで作るなんて、本当に可能なの？」そんな疑問を持つ方もいるのではないでしょうか。実は、3Dプリンター技術の進化により、住宅の建築が実際に行われるようになっています。

従来の建築方法と比べて、工期の短縮やコスト削減といったメリットがある一方で、法規制や耐久性などの課題も指摘されています。

本記事では、3Dプリンター住宅の仕組みやメリット・デメリット、国内外の実例を紹介します。未来の家づくりの選択肢として、3Dプリンター住宅はどこまで実用化されるのか、ぜひチェックしてください。

家を3Dプリンターで作れる時代

近年、建築業界では3Dプリンターを活用した新たな工法が注目を集めています。

これまでの家づくりは、木材やコンクリートを用いた伝統的な工法が主流でしたが、3Dプリンター技術の発展により、設計データを基に建築工程を大幅に効率化して家を作れるようになりました。

3Dプリンター技術の進歩により、複雑な形状や独自のデザインが実現しやすくなり、建築の可能性が広がっています。

3Dプリンター建築の仕組み

3Dプリンター建築では、コンピューターに設計データを入力し、それを基に層状に材料を積み重ねて構造物を形成します。一般的には、大型の3Dプリンターを建設現場に設置し、コンクリートや特殊な樹脂を押し出しながら壁や柱を作ります。

また、設計データを自由に変更できるため、従来の型枠を使う工法とは異なり、曲線や独特なデザインの構造物を簡単に作成できます。

3Dプリンターで家を作るメリット

ここでは、3Dプリンターで家を作る上で、特に注目すべき3つのメリットをご紹介します。

工期の短縮
建築コストの削減
デザインの自由度の向上

工期の短縮

3Dプリンターを用いた建築では、機械が自動で作業を進めるため、24時間連続稼働が可能です。その結果、従来の建築方法に比べて工期を大幅に短縮できます。

3Dプリンターを使用すれば数週間、場合によっては数日で建築が完了することもあります。特に、災害時の仮設住宅の提供や、迅速な住環境の整備が求められる場面で活躍します。さらに、工期の短縮により、労働力の負担軽減や、天候による工事の遅延リスクの低減といった副次的な効果も期待できます。

建築コストの削減

3Dプリンター建築では、必要な部分にのみ材料を使用するため、資材の無駄が少なくなり、コストを削減できます。また、人手による作業が減少することで、人件費の削減にもつながるでしょう。

また、従来の建築方法では、多くの職人や専門家が必要でしたが、3Dプリンターを活用することで少人数での施工を実現できます。さらに、建築資材の運搬や保管にかかる費用も削減でき、総合的な建築コストの削減が期待できます。

デザインの自由度の向上

3Dプリンターは、複雑な形状や曲線を容易に再現できるため、従来の建築方法では実現が難しかった独創的なデザインが可能になります。3Dプリンターを活用することで、建築家やデザイナーは、より自由な発想で住宅の設計を行えるでしょう。

具体的には、曲線を多用した外観や独特な内部構造など、個性的なデザインの住宅を容易に構築できます。また、土地の形状や環境に合わせたカスタマイズも容易であり、狭小地や変形地にも対応した設計が可能です。

デザインの自由度が向上することで、住む人の個性やライフスタイルに合わせた住宅づくりを実現できるでしょう。

3Dプリンターで家を作るデメリット

3Dプリンターで家を作れるのは革新的ですが、現時点ではいくつかの課題も存在します。ここでは、導入にあたって考慮すべき３つのデメリットについて解説します。

建築基準法への適合性の課題
技術的な制約
材料の制限

建築基準法への適合性の課題

3Dプリンターで建設された住宅は、現行の建築基準法に完全には適合していない場合があります。日本の建築基準法は、木造・鉄骨造・鉄筋コンクリート造など伝統的な工法を前提したものです。3Dプリンター建築など、新しい工法に関する規定は十分に整備されていません。

現状は３Dプリンター建築の耐震性・耐火性・耐久性など基準適合の評価方法、使用可能な材料の規定などが明確でないため、建築許可を得ることが難しいケースがあります。

以下の記事では、3Dプリンターでどのようにすれば建築基準法をクリアした家を建てられるのか、わかりやすく解説しています。気になる方はぜひご覧ください。

【2025】3Dプリンターで家は作れる？建築基準法をクリアした事例やメリット・デメリットも解説

技術的な制約

3Dプリンター建築は、まだ発展途上の技術であり、いくつかの技術的な制約が存在します。実際、現状の3Dプリンターでは、大規模な建物や高層建築物の建設は困難です。

これは、プリンター自体のサイズや、材料を積層していく際の安定性、耐震強度の問題などが関係しています。特に地震の多い日本においては、建物の耐震性は非常に重要であり、鉄筋を使用しない構造では十分な強度を確保できない可能性があります。

また、複雑な形状の造形は得意ですが、細かいディテールの再現性や、表面の滑らかさといった点では、従来の工法に劣る場合があります。

材料の制限

3Dプリンター建築で主に使用される材料は、特殊なモルタルやコンクリートに限られています。これらの材料は、従来の建築材料と比べて選択肢が少なく、建物のデザインや機能性に制約を与える可能性があります。

また、木材や金属などの異なる材料を組み合わせることが難しく、複合的な構造や仕上げを求める場合には対応が困難です。

さらに、使用される材料が建築基準法に適合していない場合、別途認定を取得する必要があり、手続きやコストの面での課題も存在します。

3Dプリンターで作られた家と従来の建築方法との違い

3Dプリンター技術を用いた住宅建築は、従来の建築方法と比較してさまざまな相違点があります。以下では、主な違いを項目別に解説します。

施工期間
建築コスト
耐久性
デザインの自由度と複雑な形状への対応
環境への影響

施工期間

従来の建築方法では、基礎工事から骨組みの組み立て、内装工事など多くの工程が必要であり、住宅の完成までに数ヶ月以上かかることが一般的です。

一方、3Dプリンターを用いた建築では、設計データに基づいて機械が自動で材料を積層して構造物を形成するため、工期の大幅な短縮が可能です。

ただし、3Dプリンターだけで家を完全に建築できるわけではなく、基礎工事や屋根・配管工事などの作業は従来の手法を併用する必要があるため、施工期間の短縮には一定の限界があります。

建築コスト

従来の建築には多くの職人が必要で、建築費全体のうち人件費が大きな割合を占めます。また型枠や足場など、一時的な設備設置にもコストがかかります。

しかし、3Dプリンターでの建築は型枠など必要なく、設備・資材の無駄が少なくすみ、自動化できるため人件費も節約可能です。結果的に建築工事にかかる全体のコストを大きく削減できるのです。

ただし、家づくりに使える大型3Dプリンターの導入・メンテナンスには高額なコストがかかるもの。あわせて専用建築材料価格も、現時点では高め設定です。長期的にはコスト削減になるものの、導入初期の負担は大きく、慎重なコスト試算が欠かせません。

耐久性

従来の建築では、鉄筋コンクリートや木造建築の耐久性は長年の実績と研究によって証明されており、耐震性や耐候性にも優れています。一方、3Dプリンターで作られる建築物は、新しい技術であるため長期間の耐久性に関する十分なデータが揃っていません。

特に、プリンターで積層されたコンクリートの強度や耐震性能に関しては、補強技術や新素材の研究が進められている段階です。従来工法と比較すると、耐久性の確保には今後の技術的な進展が必要でしょう。

なお、以下の記事では、耐用年数などについても紹介していますので、ぜひ参考にしてください。

話題の3Dプリンター住宅とは？メリット・デメリットなどを詳しく解説

デザインの自由度と複雑な形状への対応

従来の建築では直線的なデザインが基本であり、曲線や複雑な形状を取り入れる場合は、特別な型枠や手作業による加工が必要で、コストや施工の難易度が上がります。

一方、3Dプリンターでは、設計データに基づいて自動的に形状を積層していくため、曲線的なデザインや複雑な構造も比較的容易に実現可能です。そのため、従来工法では難しかった有機的なデザインや、ユニークな外観の住宅を建築しやすくなります。

ただし、技術の制約上、現時点では完全な自由設計が可能というわけではなく、設計データの精度や使用する材料の特性によっては制約が生じることもあります。

環境への影響

従来の建築では、資材の加工や建設現場での廃材が発生しやすく、また、建設作業による二酸化炭素の排出も課題となっています。一方の3Dプリンター建築では、必要な部分だけに材料を使用するため、廃材の発生が抑えられ、資源を効率的に利用できます。

また、作業の自動化により重機の使用が減り、エネルギー消費量や排出ガスの削減につながります。一方で、3Dプリンターで使用される材料の製造過程が環境に与える影響については、歴史が浅くデータが少ないため、今後も動向をチェックする必要があります。

3Dプリンターで家を作るための技術と材料とは？

3Dプリンター技術を活用した住宅建築には、適切な材料と高度な技術・知識が求められます。以下に、主な材料と必要な技術・知識について詳しく解説します。

主な材料

3Dプリンターで家を作る際に必要な材料を以下にまとめました。

材料	詳細
特別に調整されたコンクリート・モルタル	押出成形に適した粘度速乾性構造物の強度と耐久性を確保
木材粉末・繊維を含むフィラメント	木の風合いを活かせる
繊維・ポリマーを混合したコンクリート複合材料	材料の強度向上柔軟性向上設計の自由度向上

建築用3Dプリンターで主に使用される材料は、特別に調整されたコンクリートやモルタルです。これらの材料は、押出成形に適した粘度と速乾性を持ち、構造物の強度と耐久性を確保します。

また、木材の粉末や繊維を含むフィラメントを使用した技術も開発されており、木の風合いを活かした製品の製造が可能です。さらに、コンクリートに繊維やポリマーを混合した複合材料も使用され、材料の強度や柔軟性が向上し、設計の自由度が高まります。

必要な技術や知識

3Dプリンターで家を建築するには、3Dモデリング技術、プリンターの操作・保守、材料工学の知識、建築基準法や規制の理解が必要です。

3Dモデリング技術では、CADソフトを使用して詳細な設計データを作成し、複雑な形状や構造を正確に設計しなければなりません。プリンターの操作・保守には、建設用3Dプリンターの設定、キャリブレーション、メンテナンスなどの専門的な知識が必要です。

材料工学の知識も不可欠で、使用する材料の特性を理解し、適切な配合や硬化時間の管理を理解していないといけません。また、法的要件を満たすために、安全性、耐久性、環境基準などに関する知識も必要です。

3Dプリンターで作られた家の実例

3Dプリンター技術を活用した住宅建築は、国内外で実際の事例が増えており、その可能性が広がっています。以下では、日本国内および海外の代表的な事例を紹介します。

国内の事例

日本では、3Dプリンターを用いた住宅建築の取り組みが進んでいます。セレンディクス株式会社は、3Dプリンターで出力したパーツを組み立てることで、50平方メートルの1LDK住宅「serendix50」を完成させました。

この住宅は、水回り設備を完備し、施工時間は約44時間30分とされています。価格は550万円で提供されており、シニア層を中心に注目を集めています。

また、他の国内企業や研究機関も、3Dプリンター技術を活用した住宅の開発や実証実験を行っており、今後の普及が期待されています。

参考：SUUMOジャーナル

海外の事例

海外では、3Dプリンターで作られた家の実用化がさらに進んでいます。アメリカ・テキサス州ジョージタウンでは、3Dプリンターで建設された100棟の住宅からなるコミュニティが計画されており、これは世界最大規模の3Dプリント住宅群とされています。

このプロジェクトは、住宅不足の解消や建設コストの削減を目指しており、持続可能な建築手法として注目を集めています。

3Dプリンターで家を作る際の注意点

3Dプリンターで作られた家の実例

3Dプリンターで家を建築する際には、従来の建築手法とは異なる特有の注意点が存在します。ここでは、安全性と環境面での注意点を紹介します。

安全性の確保

3Dプリンター建築における安全性の確保は、多角的な視点からの検討が必要です。使用する材料の強度や耐久性は、建築基準法に適合する必要があります。

しかし、3Dプリンターで用いられる新材料は、従来の指定建築材料とは異なるため、その性能を証明し、国土交通省からの認定を受ける手続きが必要です。また施工過程で、機械操作や高温部品への接触、可動部分による挟み込みなど、労働者の安全を脅かす要因が存在します。

3Dプリンターでの家の建築におけるリスクを低減するためには、適切な安全対策の実施と、作業者への十分な教育・訓練も不可欠です。

環境への配慮

3Dプリンター建築は材料の無駄を減らし、効率的に資源活用できるため、従来の建築手段よりも環境にやさしいと言われています。しかし、使用する材料やエネルギー消費の観点から、環境への影響を総合的に評価する必要があるでしょう。

建設用3Dプリンターで使用されるコンクリートは、現場での小規模プラントによるオンデマンド製造推奨製品です。そのため運搬に伴うCO₂排出の削減や、地産地消の推進も期待されています。あわせて建築現場においては、3Dプリンター運用に伴うエネルギー消費の環境負荷も考慮し、持続可能な建築手法としての確立を目指すことが重要です。