Новые подходы, технологии и процессы появляются в строительной отрасли регулярно. Их применение может положительно повлиять на эффективность и прибыльность строительного бизнеса. На что стоит обратить внимание? В этой статье мы собрали те глобальные тренды, которые формируют направления развития отрасли.
- Экологичность зданий
- Дистанционные технологии
- Искусственный интеллект и машинное обучение
- От BIM к цифровым двойникам
- «Носимые» технологии
- Big Data
- Живые материалы
- 3D-печать
- Модульное строительство
Тренд №1. Экологичность зданий
Тема «устойчивого развития» обсуждается в обществе уже не первый год, и строительная индустрия также примеряет на себя этот тренд. На первый план выходит минимальное воздействие зданий на окружающую среду как в процессе строительства, так и на протяжении всего жизненного цикла.
Такие здания эффективно используют воду и электроэнергию, а выбросы углекислого газа от них минимальны. Они не представляют угрозу для природных ресурсов и после вывода из эксплуатации. И еще одно важное качество «устойчивой» архитектуры — комфорт пользователей. Причем «зеленые» решения эволюционируют:
6 инновационных технологий строительства в 2021 году — Часть 1
- Вместо солнечных панелей — прозрачная пленка на основе органических фотоэлектрических элементов.
- Емкости для сбора дождевой воды.
- «Зеленые» крыши в качестве термоакустической защиты.
- Вертикальные сады для регулирования температуры внутри помещения.
- Световые купола для максимального использования естественного освещения.
- Экологичный кирпич.
- Отработанным материалам дают вторую жизнь: повторно используют напольные покрытия, старую мебель, древесину.
С одной стороны, этот тренд позволяет строительным компаниям и инвесторам снижать издержки, с другой — это способ выделиться на фоне конкурентов благодаря принципам, которые все больше ценятся в обществе.
Тренд №2. Дистанционные технологии
Когда из-за пандемии закрылись границы между странами, заказчики утратили возможность отправлять инспекторов на заводы поставщиков. Но контролировать качество по-прежнему было необходимо. На помощь в поддержании цепи поставок пришли дистанционные инспекции и аудиты. Они проводились и ранее, но в 2020 году стали особенно востребованы.
Удаленные инспекции за короткий срок стали повсеместной практикой. Камеры с хорошим разрешением и специализированные приложения для инспекций позволили контролировать процесс производства дистанционно. Одна из разновидностей дистанционных технологий — удаленные инспекции на объектах с помощью дронов.
Технологии развиваются и позволяют получать больше данных в лучшем качестве. Эксперты видят в дистанционных инспекциях большой потенциал — эти решения будут полезны и после снятия запретов на перемещения.
Самые современные инновации в строительстве
Тренд №3. Искусственный интеллект и машинное обучение
Искусственный интеллект (ИИ) имитирует человеческое поведение. Машины учатся на данных и опыте так же, как человеческий мозг.
Благодаря этим технологиям, роботы могут выполнять повторяющиеся задачи, заменяя собой работников. Ручной труд постепенно будет заменяться роботами, положительно влияя на производительность и качество, одновременно снижая риски, связанные со здоровьем рабочих.
Например, с помощью искусственного интеллекта машины уже могут построить стену из керамических блоков с низкой долей ошибки и с минимальным риском травматизма. Заливка бетона, кладка кирпича и сварка скоро смогут выполняться автономно.
Но ИИ справится и с более сложными задачами: при проектировании здания он может создавать решения для дизайна и компоновать такие элементы, как трубопроводы и разводка электрики, без конфликтов между ними.
Применяется ИИ и в строительном контроле. У SGS есть собственная система мониторинга на основе искусственного интеллекта. Поскольку система обучаема, ей можно задать разные параметры: наличие СИЗ у рабочих или контроль перемещения транспорта на объекте, несанкционированный доступ в опасные зоны или скорость расхода материалов.
Тренд №4. От BIM к цифровым двойникам
Технологии информационного моделирования продолжат экспансию. Как в свое время автоматизированное проектирование CAD заменило карандаши и ватман, так сейчас на смену информационному моделированию BIM приходит технология «цифровых двойников».
В то время как распространенные сейчас решения BIM помогают архитекторам и проектировщикам разработать прототип здания и его элементов, цифровые двойники «живут» буквально в режиме реального времени. Стоит внести одно изменение, и сразу будет видно, как это повлияет на остальные элементы не только здания, но и среды вокруг него. На этапе проектирования сразу обнаружатся все «подводные камни» и несостыковки в коммуникациях еще до того, как экскаватор поднимет первый ковш земли из будущего котлована.
Но, что более ценно, цифровые двойники пригодятся на протяжении всего жизненного цикла объекта вплоть до сноса, позволят предвидеть ситуацию на годы вперед, например, какой будет загруженность проектируемой дорожной развязки через 20 лет.
Тренд №5. «Носимые» технологии
Носимые гаджеты стали привычными атрибутами повседневной жизни. Фитнес-браслеты и смарт-часы помогают следить за здоровьем, фиксируя показатели физической активности. Носимые устройства применяются в строительстве, и их пользу сложно переоценить: они призваны уберечь здоровье и жизни людей в одной из самых травмоопасных отраслей.
- Очки дополненной реальности в режиме реального времени информируют о состоянии рабочих поверхностей, обнаруживают опасные материалы, дают визуальные подсказки по протоколам безопасности.
- Нательные сенсоры, сенсоры на жилете безопасности, умные рубашки, ботинки с сенсорами отслеживают не только жизненные показатели, но и распознают падения, столкновения, а также критические изменения жизненных показателей и оповещают об инциденте.
- Браслет для управления разными устройствами и коммуникации — удобно и безопасно, когда заняты руки.
- Самоклеящиеся беспроводные электроды для определения уровня риска получения травмы на разных видах работ.
- Экзоскелеты, или носимые роботы, — одна из новейших и многообещающих технологий в строительстве. Устройства обеспечивают поддержку мышц и скелета при поднятии или переноске тяжестей, тем самым снижая риск травм и повышая производительность.
Тренд №6. Big Data
Данные в цифровую эпоху — это новая нефть. Более 2,5 квинтиллионов байтов информации генерируется каждый день, но она бесполезна, если ее невозможно проанализировать и использовать. Большие данные, переведенные в понятный формат, открывают новые возможности для строительства.
- Они позволяют определить закономерности погоды, трафика, окружающей среды, чтобы подобрать оптимальное время для начала строительства и повысить эффективность на протяжении всего периода работ.
- С помощью Big Data можно выявить неэффективные процессы и снизить издержки за счет их оптимизации, выявить и минимизировать риски.
Исследователи подсчитали, что в нефтегазовой отрасли благодаря Big Data удалось снизить капитальные затраты до 20% и сократить операционные затраты на разведку и добычу на 3-5%. Вероятно, что и в строительстве других промышленных, инфраструктурных и жилых объектов данная технология может показать себя с лучшей стороны.
Тренд №7. Живые материалы
Материалы, которые чинят себя сами или светятся в темноте, уже не фантастика.
- Бетон — самый популярный строительный материал, обладающий высокой прочностью. Независимо от того, насколько тщательно подобрана рецептура или выполнено армирование, бетон все равно подвержен деформации и появлению трещин, и при некоторых условиях эти трещины могут привести к обрушению. Ведь всем известно, что если появилась трещина, в ней неизбежно будет скапливаться влага, которая доберется до арматуры и вызовет ее коррозию. Бетон с элементами культур бактерий «активизирует» функцию самовосстановления, когда в образовавшихся трещинах начинает скапливаться влага.
- Подобные принципы используются и в технологиях разработки самовосстанавливающегося асфальта.
- Согласно мнению ученых, потенциал самовосстановления есть и у металлов.
- Еще одно интересное направление — материалы на основе фосфоресцирующих бактерий, которые поглощают солнечный свет, а в темное время суток дают равномерную подсветку. Такие материалы предполагается использовать для освещения тротуаров, пешеходных переходов.
Материалы с элементами живых культур бактерий или грибов пока не применяются повсеместно, но и им прочат большое будущее. Это будут дешевые и экологичные материалы, которые ничем не будут уступать традиционным, но будут обладать новыми качествами — такими, как способность к самостоятельному восстановлению.
Тренд №8. 3D-печать
С помощью 3D-печати можно изготовить как отдельные элементы конструкции, так и дома целиком. Например, изготовление дома площадью 55-75 кв. м занимает всего сутки. В самом же процессе строительства люди не участвуют — все делает машина по заданному проекту, которую контролирует оператор. Отходы от изготовления практически нулевые, так как 3D-принтер расходует ровно столько материалов, сколько требуется.
Уже сейчас применяются различные методы:
- Робот-манипулятор перемещается по направляющей и слой за слоем наносит бетон. Принцип такой же, как у настольных 3D-принтеров, которые используют послойное нанесение расплавленного полимера по заранее заданному алгоритму.
- Песчаная 3D-печать имеет больше сходства с промышленными технологиями. Первым ее протестировал итальянский архитектор Энрико Дини, построивший свой 3D-принтер D-Shape. Машина распределяет слой песчаной пудры, затем укрепляет форму конструкции с помощью связующего вещества.
- Для металлоконструкций, которые должны выдерживать большие нагрузки, может применятся 3D-печать с помощью промышленного робота с функцией сварочного аппарата. Так, технология голландской компании MX3D позволяет печатать металлоконструкции в 3D по 6 осям.
Тренд №9. Модульное строительство
Модульное строительство переживает новый бум. Но это вовсе не временные строения без фундамента, а здания, которые не отличить от построенных по традиционной технологии. Модули изготавливаются на заводе зачастую уже с «начинкой», вплоть до светильников на стенах, в условиях контролируемого качества.
Скорость возведения модульных зданий впечатляет: счет идет не на месяцы, а дни. 15-этажное здание гостиницы Ark Hotel в Китае было построено всего за 46,5 часов. При этом помимо предельно сжатых сроков у модульного строительства есть еще одно преимущество — снижение затрат.
Безусловно, если бы качество возводимых из модулей зданий оставалось на уровне «времянок», даже скорость и экономия не смогли бы стать решающими. Однако развитие цифровых инструментов, благодаря которым стало возможным проектирование сложных конструкций и их изготовление, а также оптимизация логистики, делают эту технологию принципиально отличной от блочного строительства.
Согласно данным McKinsey СТРОЙКА ПОД КОНТРОЛЕМ».
О КОМПАНИИ SGS
Группа SGS является мировым лидером в области независимой экспертизы, контроля, испытаний и сертификации. Основанная в 1878 году, сегодня SGS признана эталоном качества и деловой этики. В состав SGS входят свыше 2 600 офисов и лабораторий по всему миру, в которых работает 89 000 сотрудников.
Источник: www.sgs.ru
Новые технологии в строительстве 2021
Информационные технологии в строительстве: значение для отрасли
Современная строительная отрасль уже оперирует более десятком технологий, максимально востребованными в строительстве. Наш обзор охватывает самые прогрессивные и востребованные IT-технологии и инновационные материалы в строительстве, которые с каждым годом все больше интегрируются в строительную сферу, реализуя самые смелые идеи будущего.
Особенности отрасли
Строительную отрасль часто критикуют за излишний консерватизм, стандартизацию и бюрократизм в документообороте. Однако новейшие технологии в строительстве внедрять непросто, поскольку основные требования к объектам — это соблюдение безопасности, т.е каждая технология должна иметь нормативную базу, стандартизацию и самоокупаемость: конечная стоимость на ее разработку должна быть адекватной, а эффективность в сокращении затрат в будущем — существенная, плюс, пролонгированная во времени. Любая технология требует соответствующего проектирования и целого комплекса работ проджект-команды, качественного контроля, а также обучения персонала.
Главные плюсы технологий
Но рост городов и количества населения, а также новый формат уровня человеческих коммуникаций в эру BIG DATA, рост экономик и благосостояния людей активизировало строительную отрасль на более динамичную интеграцию инноваций и технологичных решений. Поэтому новые технологии в строительстве в мире активно продвигаются и используются .
К тому же, сама скорость развития технологий ведет к масштабной оцифровке строительной отрасли. И вопрос применения IT-технологий — это уже вопрос конкурентоспособности. Инновации в строительстве видоизменяют строительную площадку и увеличивают прибыль, а также помогают выигрывать проектные тендеры.
Поскольку именно инновации приносят экономическую выгоду и повышают конкурентоспособность конкретной строительной компании, а также в конечном итоге реализуют запрос клиента с максимальной эффективностью.
Популярные современные технологии строительства
#1: BIM
BIM — (от англ. building information modeling) чуть ли не основной «кит» в современном проектировании и основная технология, которая станет обязательной в России с 2021 г для строительства бюджетных объектов, а с 2023 — повсеместно в стране.
Технология подразумевает не просто виртуальное моделирование здания, это комплексное представление в цифровом виде физических и функциональных характеристик объекта. BIM учитывает не просто возведение, но и оснащение, управление, эксплуатацию объекта, перспективу ремонта или сноса, то есть охватывая весь жизненный цикл объекта в комплексе. Все составляющие и нюансы в проектировании, которые имеют отношение к объекту, обязательно учитываются и рассматриваются в едином проекте. При удалении или замене какого-то элемента или дополнения, вся модель перерассчитывается с этой корректировкой.
Благодаря BIM созданная виртуальная модель объекта позволяет специалистам:
- увидеть все проблемы и нестыковки;
- утвердить предполагаемые преимущества объекта;
- возможность пользоваться моделью всем участникам проекта;
- вносить корректировки;
- рассчитывать смету;
- контролировать процесс работ;
- предвосхищать риски будущей конструкции;
- рассчитать ресурсы.
BIM-технологии сокращают:
- материальные затраты;
- ошибки в проектах;
- сроки выполнения.
Имея в арсенале цифровые данные об объекте, работа происходит с помощью с мобильного девайса, благодаря которому производится надлежащий на всех этапах контроль, например, применяя функционал PlanRadar. Такое решение существенно упрощает управление и контроль за строительными процессами, оптимизирует результат.
К сожалению, согласно данным Минстроя России, всего 5-7% компаний используют BIM (в основном в мегаполисах и крупные компании), другие новые технологии в строительстве в России распространены еще меньше.
#2: Облачные сервисы и мобильные технологии
Работа BIM-модели подразумевает включение облачных сервисов для обмена данными, информацией в реальном времени. В облаках может быть самая разная сегментированная информация и инструментарий, начиная от инструментов для архитекторов, заканчивая системой управления проектом, которые доступны любому участнику проекта в любое время с мобильного устройства — эффект от сотрудничества повышается
Облачные сервисы предоставляют:
- высокую мобильность. Вся информация доступна с любого девайса с подключением к интернету;
- объем хранимой информации в облаке не ограничен, равно как и вычислительной мощностью серверов, где хранятся данные;
- масштабирование в соответствии с потребностями строительного проекта — гибко настраивается под потребности, не задействуется лишнее, производительность не падает;
- доступные услуги — создание собственной IT-инфраструктуры намного дороже, чем использование поставщика облачных услуг;
- мгновенный доступ к информации всех участников проекта, всей команды;
- упрощение коммуникаций и совместной работы в реальном времени;
- возможность управлять несколькими стройплощадками без потери качества контроля — облако помогает в синхронизации;
- возможность сократить расходы на большие офисы — хостинг на сторонних серверах, не нужно обслуживать свои;
- максимальную защиту данных.
#3: Искусственный интеллект
Ссылка на источник изображения: https://www.constructionexec.com/article/five-construction-machinery-innovations-that-impact-roi
Искусственный интеллект (ИИ) — «поведение» машины, некая технология, которая имитирует когнитивные функции человека: решение задач и проблем, распознает образы,объекты и обучается. Есть и особая область ИИ — машинное обучение, оно строится на сборе статистических данных, на основе которых делаются выводы и заключения.
Новые строительные технологии не обойдутся без машинного обучения и ИИ. Фактически, это невидимый помощник, которые анализирует терабайты данных, находя проблемы. Это может быть как и рутинное фильтрование ненужной информации, так и наоборот, поиск конкретных данных. Программы, где используется движок ИИ применяются для:
- Предиктивной аналитики
- прогнозировании угрозы безопасности, основываясь на прошлых данных;
- распознавании важных атрибутов и элементов на стройке;
- контроль территории, количества людей на объекте, соблюдения СИЗ;
- Планирование и проектирование проекта
- собранные и смоделированные данные помогут избежать перерасхода бюджета;
- отслеживание и снижение рисков, определение приоритетов.
- Роботизированных механизмов, автоматизации процессов
- выполнение рутинных, простых, но трудоемких операций на стройке, замена человеческой силы;
- оптимизация работ, где нужна высокая производительность.
#4: Интернет вещей
Эта технология тесно связана с облачными системами и ИИ, поскольку IoT (Интернет вещей) без аналитики и алгоритма сбора данных мало эффективен. В строительстве Интернет вещей — серьезное подспорье для решения ряда проблем. Благодаря разнообразным датчикам на стройплощадке управление проектом становится эффективнее, а сам процесс строительства безопаснее и оптимизированнее.
Эксперты прогнозируют, что к 2024 году доля рынка IoT в строительстве достигнет $16,8 млрд. В чем польза этой технологии?
Зачастую компании ведут несколько объектов в разных локациях, а важно контролировать жизненные циклы каждого и укладываться в сроки. Датчики собирают данные на стройплощадке, потом обрабатываются программами и выдают подрядчику полную картину рабочей ситуации. Технология помогает контролировать масштабные проекты, сокращая время и затраты на решения задач.
Проблема травм и смертей на современной стройке по прежнему актуальна. IoT может существенно сокращать риски и предотвращать травматичные случаи.
Сенсоры на одежде строителей, датчики на площадке, сенсоры в стройматериалах отслеживают передвижения людей по зонам, вредные вещества в воздухе, нарушения правил хранения, аварийное состояние и пр. Датчики на стройматериалах также могут предотвращать кражи.
IoT также оптимизирует расходы на обслуживание объекта и поставку ресурсов. Отследить потребление электричества, воды или топлива, оптимизировать эту статью расходов помогут смарт-датчики. Данные собираются автоматически и выдается беспристрастный итог: когда нужно пополнить запасы или произвести профилактику, замену или ремонт.
Исследование McKinsey Global Institute, в котором оценивалось влияние Интернета вещей на строительную и горнодобывающую промышленность, показало, что владельцы компаний могут сэкономить более 160 миллиардов долларов, применив IoT. Потенциал Интернета вещей в ближайшие годы будет только раскрываться в строительстве, поскольку нас ждет глобальная цифровизация строительной отрасли.
Исследование: Будущее управления строительством
Как цифровые решения изменят управление проектами в 2022 и дальнейшем?
#5:Виртуальная и дополненная реальности
#7: 3D-моделирование
Ссылка на источник изображения: https://do.nn.ru/advert/categories/building_construction/equipment/building/?id=1895881601
Эта технология давно на службе в строительной отрасли, но лишь в последние годы она приобрела настоящий масштаб в повсеместном применении.
Согласно прогнозам, рынок бетонной 3D-печати в строительной отрасли вырастет к 2024 году $58 млн.
Это стимулируется повышенным спросом такой печати в строительстве: высокая производительность и простота создания разнообразных по сложности конструкций. Получение готовых стройблоков (стены, плиты) или других компонентов прямо на стройке снижает не только себестоимость производства, но и затраты на логистику, персонал. Благодаря экструзионной технологии в 3d-моделировании стало возможным создание элементов из разных материалов — бетона, геополимера, цемента, гипса и глины.
Достоинства технологии:
- скорость;
- точность (минимум ошибок);
- разнообразие в дизайне;
- высокая производительность;
- экономия дополнительных расходов на перевозку и персонал;
- экологичность.
Особое будущее предсказывают 3d -печати из бетона. Уже сейчас существуют доступные, устойчивые и масштабируемые решения для бетонного 3d-моделирования разных объектов (BAM — центр 3d-печати конструктивных элементов из бетона в Нидерландах). В России иркутская компания Apis Cor. еще в 2017 разработала особый 3D-принтер и с его помощью создан целый дом. Преимущество российского 3d принтера — он способен печатать дом полярно, без рельсовых направляющих, как у других принтеров 3d печати, ему не нужны ровные поверхности для точной работы, плюс, он сам подготавливает пропорции смеси материала.
#8: Big Data
Ссылка на источник изображения:https://www.wirtgen-group.com/de-de/news-und-media/wirtgen-group/big-data/
Вместе с другими прогрессивными технологиями может быть важным оптимизатором строительных процессов. Огромные массивы данных и разрозненная разнообразная информация структурируется и подвергается анализу, что в результате дает определенные закономерности и факты, которые могут послужить в ряде задач, которые снизят затратность, предвосхищают риски и предскажут эффективность тех или иных работ. Под big data подразумевают разные факты, данные, информацию не только от людей, но и от разнообразных сенсоров, систем и программ — а вместе с ИИ (искусственным интеллектом), MО (машинным обучением) и IoT (Интернет вещей) эти данные превращаются в серьезный инструмент управления. Можно выявить закономерности погодных или климатических условий (и других условий) в предполагаемом месте строительства, чтобы рассчитать лучшее время старта стройки и спрогнозировать бесперебойную работу проекта. Также анализ массива данных дает важные предиктивные заключения о целесообразности тех или иных работ, снизить затраты, оптимизировав или заменив первоначальный сценарий.
#9: Цифровые двойники
Ссылка на источник изображения: https://www.cadmatic.com/ru/resources/blog/digital-model,-digital-shadow,-or-digital-twin-%E2%80%93-what-is-at-the-core-of-data-driven-shipbuilding/
Виртуальные точные копии физических объектов – сооружений, городов. Эта технология идет рядом с BIM, во всяком случае, имеет определенные элементы, однако главная разница между ними – что цифровой двойник имеет цель смоделировать взаимодействие человека с окружающей средой и объектами. Виртуальная реплика физического объекта дает информацию о текущем состоянии созданных экосистем, инфраструктур и как они воздействуют на пользователей.
Компьютерная модель объединяет информацию в единую окружающую среду, доступную для всех. BIM-модель в общем, статична, а цифровой двойник в динамике – меняется во времени. Двойники дают возможность проверить разные сценарии и угрозы — влияние стихийных бедствий, разных ЧП — пожары или обрушения какого-то элемента при помощи симуляции.
Опираясь на BIM-модель, цифровой двойник может «испытывать на себе» ту заложенную информацию, интегрируя разные блоки информации. Так что предсказательная функция цифрового близнеца – одна из главных. Возможные проблемы или напротив, точное понимание, что объект сможет выдержать предполагаемые нагрузки, дает строителям не делать перерасходов и на ранних этапах оптимизировать процессы и вносить корректировки.
#10: Блокчейн технология
Ссылка на источник изображения: https://iqdecision.com/blokchejn-i-smart-kontrakty-mogut-stat-resheniem-nerazreshimoj-do-jetogo-problemy-v-stroitelstve/
Технология блокчейна изначально служила для транзакций криптовалют, но ее гарантия безопасности и прозрачность может эффективно послужить и для такого многосоставного процесса, как строительство. Она хороша тем, что она не подразумевает наличие посредников, как у стандартных баз данных: обмен информацией происходит между конечными пользователями (равные системы сами как серверы и связаны через Интернет) — без центрального компьютера.
Блокчейн — это цифровая информация, которая хранится в публичной транзакционной базе данных (block), которая контролируется равными компьютерными системами или проверяется сетью компьютеров (chain-цепочка).
Каждое устройство цепочки содержит разные типы информации, например, доказательство банковской финансовой транзакции, контракта, сертификата о праве собственности или засвидетельствование подлинности. Безопасность данных блокчейна контролируется каждым участником цепочки, который отвечает за свою часть защиты информации цифровой подписью и обеспечивает быстрый и безопасный обмен информацией, минуя участие третьих сторон, например, банка. Децентрализация операций, где ответственность и гарантия возлагается на заинтересованные стороны в цепочке — главное преимущество блокчейна.
В строительстве блокчейн реализуется в виде смарт-контрактов, выступая в качестве «администратора» для всех сторон договора: цифровой протокол смарт-контракта разворачивается в сети блокчейн.
Смарт-контракт — это разновидность цифрового протокола, развернутого в сети блокчейн с целью выполнения договорных условий. Как известно, в строительстве участвует несколько компаний, субподрядчиков, поставщиков. И все данные по проекту хранятся в одном централизованном месте, с помощью которого и осуществляется контроль и управление стройкой, но с помощью блокчейн-технологии данные проекта могут отслеживаться и обрабатываться более эффективно в режиме реального времени — без участия третьей стороны. Технология блокчейн обеспечивает прозрачность во время процесса строительства, делая его открытым и оптимизируя рабочий процесс проекта. Более того, это способствует совместной работе и своевременному принятию решений, сводя к минимуму риск и избегая споров.
Блокчейн-платформа сделает проще такие процессы, как:
- оплаты;
- завершение сделок;
- проверка зданий/объектов;
- прозрачность и безопасность процессов;
- разрешение споров.
Blockchain в целом снижает уровень фрагментации процесса, помогает отслеживать каждый этап проекта и распределять лучшим образом ресурсы.
Фактически, это технология, которая может стать прямым конкурентом современных облачных решений SaaS.
Новые строительные материалы и технологии в современном строительстве
То, насколько быстро сейчас возводятся разнообразные здания — заслуга развитых технологий и новейших материалов. Рынку давно известны такие ноу хау в строительстве, как 3D-панели, несъемная опалубка, переставная модульная опалубка, каркасное возведение — эти технологии уже довольно широко применяются в современной стройке. Но в последнее десятилетие делаются ставки на новые энергосберегающие технологии в строительстве.
Уже сейчас в ходу высокотехнологичные материалы, способные аккумулировать тепло и иметь самовосстанавливающиеся характеристики. Более того, существуют особые материалы, которые делают дома способными очищать городской воздух от смога. Современные строительные материалы получают потрясающие альтернативы с использованием новых технологий, и ежегодно появляется огромное число стартапов, выпускающих продвинутые стройматериалы, решающие разные задачи в строительстве.
Ниже — о самых перспективных и востребованных стройматериалах будущего, которые применяются уже сейчас.
#1: Дерево
Один из самых экологичных материалов — благодаря технологиям получает дополнительные характеристики по прочности и долговечности, не теряя эко-стандартов.
В строительстве широко известна каркасная скандинавская технология создания домов с применением дерева. Но есть и чисто российская технология — создание деревянных купольных домов без гвоздей. Нагрузку конструкции держат стыки с особым замком. Сборка по такой технологии купола похожа на детский конструктор лего.
Ссылка на источник изображения: https://market.sakh.com/2123860.html?info
Австрийская Naturi также использует дерево. Суть технологии — деревянный брус укладывается вертикально. Благодаря этому решается проблема с усадкой, термоизоляцией и надежностью конструкции.
Ссылка на источник изображения: http://tiny-house.me/yekologichnye-kroshechnye-doma-freedom-ot-kompa/
Взяв за основу идею составного бруса у Naturi, российская TWIN BEAM предложила свое решение — многослойного бруса с возможностью выбора толщины стены, хорошей шумо- и теплоизоляцией и без какой-либо усадки. Деревянные полые блоки — также альтернатива в проблеме сохранения тепла здания и экологичности.
Ссылка на источник изображения: https://www.proektant.ru/articles/stroitelstvo/283779.html
В современном строительстве также используется CLT-технология, основанная на перекрестном склеивании разнонаправленных слоев деревянных панелей под прессом. Это новая технология в многоэтажном строительстве — в Лондоне есть здание в 9 этажей и 30 метров высоты, которое построено при помощи пятислойных деревянных панелей.
#2: Бетон
Огромное число технологий применяется в отношении бетона.
Канадская CarbonCure Technologies придумала, как вредные выбросы CO2, которые производят крупные заводы, использовать в производстве бетонных блоков, связывая диоксид углерода в процессе. Бетон становится экологичнее и функционален: абсорбировать углекислый газ — идеальное требование к экоматериалу.
Самовосстанавливающийся бетон
Ссылка на источник изображения: https://www.proektant.ru/articles/stroitelstvo/283779.html
Бетон сам по себе хрупкий материал. Но стоило добавить в формулу бетона особый ракушечный минерал (перламутр), который и придает ракушкам эластичность, те же характеристики принял и бетон. Кроме того, он стал и легче, и эластичность намного увеличилась. Эти качества идеальны для домов в сейсмических зонах.
Гнущийся бетон
Разработка ученых из Университета Суинберн. Технология создания такого бетона основана на добавке летучей золы — обычный промышленный отход. Благодаря этому композитному полимеру в составе бетона новый материал обладает потрясающей прочностью при высоких (в 400 раз) показателях изгибания. Производство такового вида бетона также экологично.
#3: Кирпич
Самая известная разработка — 3D-напечатанные кирпичи Cool Brick, наделенные собственной системой охлаждения. Благодаря пористости кирпича воздушный поток проходит сквозь поры, которые напитаны влагой, а она, испаряясь, охлаждает. Кирпичи просто наполняются водой — достаточно облить стену водой. Такой материал энергоэффективен в жарких странах.
Ссылка на источник изображения: https://www.forumhouse.ru/journal/articles/5983-goroda-budushego-napechatayut-na-3d-printere
Недавно на рынке появилась разработка кирпича, способного быть источником освещения. Смарт-кирпичи с покрытием полимера PEDOT могут быть сами источником питания и использованы при аварийном освещении.
Кирпич-хамелеон, или велюровый кирпич — разработка российской компании. Благодаря вертикальным бороздкам на поверхности у кирпича появляется оптический эффект: при разном освещении облицовка из такого кирпича меняет цвет. Но помимо эстетического эффекта такой кирпич обладает повышенными эксплуатационными параметрами.
Итоги
Очевидно, что масштабная цифровизация и внедрение BIM-технологий в строительной отрасли будет прогрессировать — это запрос рынка, где эффективность и сокращение времени, затрат становится приоритетом. Поэтому строительство становится умным не только в компьютерном проектировании, но и в непосредственном процессе создания объекта, используя роботов, 3d-печать, датчики, умные материалы и технологии. И наконец, новые технологии однозначно повлияют на прибыль строительного бизнеса, поскольку нацелены на оптимизацию и эффективность всех этапов проекта, начиная от инженерных изысканий, заканчивая эксплуатацией.
Источник: www.planradar.com
10 невероятных строительных технологий, которые могут изменить мир
Последствия пребывания людей на Земле усугубляются с каждым днем. Наше потребление энергии растет и становится только хуже. Население также растет, что создает серьезную нехватку пространства, воды и еды. Наконец, стремительно меняется окружающая среда, и природа оказывает серьезное влияние на города по всему миру. Для решения ряда таких проблем необходимы инновационные изменения в сфере старых строительных технологий, которые сделают будущее красивым, чистым и, самое главное, пригодным для жизни.
Бамбуковые города
Большинство современных людей считают бамбук декоративным материалом. Но на самом деле это невероятный строительный ресурс. Бамбук растет быстро, он прочнее стали и устойчивее цемента. Поэтому Penda, архитектурная студия в Пекине, Китай, хочет использовать бамбук в качестве основного ресурса для строительства целого города.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Этот город будет устойчивым, экологически чистым и недорогим. Здания будут строить, связывая бамбуковые пучки вместе, перевязывая их веревкой. Используя такую технику, Penda думает, что сможет построить город, который вместит 200 000 человек к 2023 году.
Как только общая структура будет завершена, можно будет с легкостью добавлять горизонтальные и вертикальные блоки. Кроме того, комнату или даже целое здание из бамбука можно будет разобрать без особых усилий, а бамбуковые прутья всегда можно использовать повторно.
Алмазные нанонити
Насколько нам известно, алмазы — самый прочный минерал, который встречается в природе на Земле. Это делает алмазы прекрасным строительным материалом при должном подходе.
Ученые Пенсильванского университета создали инновационные алмазные нанонити, которые в 20 000 раз тоньше человеческого волоса. При этом алмазные нанонити считаются самым прочным материалом на Земле (и, возможно, в целой Вселенной). Помимо тонкости и прочности, они также невероятно легкие.
Исследователи смогли создать эти нити ультратонких алмазов, применяя чередующиеся циклы давления к изолированным молекулам бензона в жидком состоянии. В результате этого рождались кольца атомов углерода, которые были упорядочены в цепи.
Такие нанонити, возможно, вряд ли будут использовать в повседневном строительстве, но в амбициозные проектах, например, при создании троса космического лифта, вполне.
Аэрогелевая изоляция
Аэрогель — не новый материал. Его обнаружили еще в 1920-х годах. Он создается в процессе удаления жидкости из геля и замещения жидкости газом. В процессе этого, вещество становится сверхлегким, поскольку на 90% состоит из воздуха. Для изоляции оно подходит идеально.
Аэрогель использовали для изоляции трубопровода в промышленных зонах и даже на марсоходе.
Aspen Aerogels хочет использовать аэрогели для домашней изоляции. Компания создала продукт под названием одеяла Spaceloft, с которыми довольно просто работать из-за их веса и тонкости. Несмотря на свою легкость, эти одеяла в два-четыре раза превосходят по изоляционным свойствам традиционные изоляции из стекловолокна или пены.
Одеяла Spaceloft также позволяют парам воды проходить через них, а также являются огнестойкими, как ни странно. Хотя дома, обернутые аэрогелем, не будут такими же огнестойкими, как дома в «451 градус по Фаренгейту», этот тип изоляции должен уменьшить количество домашних пожаров.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
Проблема в том, что аэрогель намного дороже традиционной изоляции, хотя и сэкономит деньги на счетах за энергию на длинной дистанции. Кроме того, не все дома можно с легкостью модернизировать этим материалом. Такие одеяла лучше всего подойдут для старых домов, либо новых, которые будут специально устроены для изолирования аэрогелем.
Дорожный принтер
Прокладка дороги занимает много времени. В среднем один работник может проложить 100 квадратных метров в день, используя традиционные методы. Дорожные принтеры вроде Tiger Stone могут сократить этот процесс, «распечатывая» до 300 квадратных метров булыжной мостовой в день.
Другой RoadPrinter RPS может укладывать до 500 квадратных метров в день. От одного до трех операторов кормят кирпичами машину. Затем толкатель сортирует кирпичи в узор, словно ковер. В этот момент гравитация берет свое и машина укладывает кирпичную дорогу. Затем похожий на каток валик придавливает кирпичи к месту.
Эти принтеры работают на электричестве и не содержат множества движущихся частей, что делает их простыми в использовании и обслуживании. Кроме того, они не создают много шума, особенно по сравнению с традиционными методами мощения дорог.
Конечно, основное различие между большинством дорог и теми, что укладывают эти печатные машины, в том, что они кладут кирпичи, булыжник или плитку вместо асфальта. Тем не менее блочные дорогие даже лучше, чем асфальт, поскольку они фильтруют воду, расширяются при замерзании и служат дольше.
Бестросовые многонаправленные лифты
Большая проблема с крупной инфраструктурой в том, что нет эффективного способа в ней перемещаться. Люди ходят всегда с одной скоростью и на определенное расстояние. И в каждом лифте зачастую лишь одна движущаяся кабинка. Если вам приходилось использовать лифт в большом здании, вы знаете, что иногда ожидание смерти подобно.
Немецкий производитель лифтов ThyssenKrupp планирует избавиться от этих проблем. Вместо использования кабелей он предлагает пустить лифты на основе магнитной левитации (маглевы). Тогда они смогут передвигаться как вертикально, так и горизонтально. Это также позволит использовать больше одной кабинки на шахту, что сэкономит время ожидания.
Наконец, магнитные лифты будут потреблять меньше энергии, что тоже хорошо для окружения. В 2016 году ThyssenKrupp планирует испытать новую лифтовую систему в здании в своем исследовательском кампусе.
Солнечная краска
Одна из самых частых жалоб на солнечные панели заключается в том, что они большие, этакое бельмо на глазу, и недостаточно мощные. Чтобы изменить это, несколько исследователей работают над солнечными батареями, которые настолько малы и гибки, что ими можно будет нарисовать на поверхности. На самом деле команда исследователей из Университета Альберты создала солнечные элементы в виде спрея с наночастицами цинка и фосфора.
Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.
Если каждый домовладелец распишет свою крышу такой солнечной краской, то сможет вырабатывать более чем достаточно энергии для дома, уменьшив таким образом зависимость от ископаемого топлива. Кроме того, солнечная краска дешевле в производстве, чем традиционные солнечные батареи. Солнечные батареи, используемые в этой краске, пока не очень эффективны, но ученые работают над этой проблемой.
Вертикальные города
Согласно прогнозам Организации Объединенных Наций, к 2050 году на Земле будет больше 9,6 миллиарда человек. Это на 2,3 миллиарда голов больше, чем у нас сегодня. Кроме того, предполагается, что 75% населения мира будет жить в городах, что усугубит наши проблемы с отсутствием свободного пространства в этих самых городах.
Один из способов решить эту проблему — строить вертикальные города. Уже есть несколько предложений по вертикальным городам, которые можно построить в Сахаре, Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) и Китае.
Эти вертикальные города будут с гигантскими зданиями, которые будут обеспечивать людей жилыми домами, рабочими местами и магазинами. К примеру, итальянская фирма Luca Curci Architects собирается строить 189-этажное здание в ОАЭ. Оно сможет вместить 25 000 человек с магазинами и офисами. Поскольку людям не нужно будет покидать здание, это позволит решить проблему пространства и снизить уровень выброса углерода.
Такие мегаздания будут самоподдерживающимися и зелеными. Поскольку они большие, по всей площади стен можно разместить солнечные батареи. Также они будут использовать геотермальную энергию и собирать дождевую воду.
Умный бетон
Когда район начинает затапливать, воде некуда стекать. В городе с этим еще хуже, потому что там меньше почвы для поглощения воды. Чтобы уменьшить угрозу наводнений, британская компания Tarmac создала асфальт под названием Topmix Permeable.
Большинство типов бетона позволяет воде впитываться в землю, но лишь 300 миллиметров в час. Topmix позволяет пропускать 36 000 миллиметров воды в час, а это порядка 3300 литров в минуту.
Вместо того чтобы использовать песок для бетона, Topmix включает кусочки гранитного щебня, упакованные вместе. Вода просачивается через эти кусочки гранита, а после поглощается почвой, утекает в канализацию или собирается в водный резерв. Помимо уменьшения шанса затопления, Topmix сможет поддерживать улицы сухими и безопасными. Кроме того, воду можно направить в резервуары и использовать для нужд.
Проблема проницаемого бетона в том, что его можно использовать лишь в местах, где не слишком холодно. Холодная погода приведет к расширению бетона, что его уничтожит. Он также будет дороже обычного бетона, но на длинной дистанции города могут сэкономить деньги за счет снижения затоплений.
Умные кирпичи
Взглянув на Smart Bricks разработки Kite Bricks, несложно заметить их сходство с кубиками Lego. Эти строительные кирпичи имеют ручки сверху и могут соединяться подобно кусочкам Lego. Умные кирпичи удерживаются на месте при помощи арматуры и бывают самых разных форм.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Вместо использования цемента, такие кирпичи скрепляются вместе сильным двусторонним адгезивом. Изнутри здания к кирпичам можно прикрепить съемные сменные панели. Эти панели можно убрать при необходимости. Имеются также кубики для выстраивания полов и потолков. В центре блоки пустые, их можно заполнить при необходимости изоляцией, трубами и электропроводкой.
Такие кирпичи могут привести к улучшенному контролю тепла, гибкости в производстве и снижению стоимости производства на 50%.
Рой строительных роботов
В поиске инновационных методов строительства, Гарвардские исследователи обратились к природе за вдохновением, в частности, к термитам. Термиты могут строить большие структуры в отсутствие центрального управления. С этой целью они просто несут кусок грязи на место первой строительной площадки. Если она занята, несут к следующему месту.
Проект TERMES использует ту же идею роевого строительства, но использует маленьких роботов. Эти простые недорогие дроны строят структуры, следуя первоначальному дизайну и выкладывая блоки в первое же доступное место, пока структура не будет завершена. Рой совсем не требует вмешательства человека после постановки первоначальной задачи.
Такой род идеально подошел бы для строительства конструкций в опасных местах, в космосе или под водой. Он также мог бы делать черную работу, экономя время людей.
Источник: hi-news.ru