Использование информационных технологий в строительстве

Постоянно возрастающий уровень конкуренции требует для оптимизации процесса выполнения строительно-монтажных работ применять автоматизированные системы проектирования и составления смет, что позволяет минимизировать расходы на оплату труда строителей и сократить время выполнения работ. Отличным подспорьем для этого служат информационные технологии.

Использование информационных технологий в области строительства началось с обслуживания задач по различным расчётам. Сегодня оно перешло на уровень систем управления очень сложными проектами, начиная с проектов обычных строений, зданий, коммуникационных систем и заканчивая автоматизированными системами управления объектами госнадзора. Уже применяются на практике интегрированные системы управления качеством, затратами, временем постройки объекта, снабжением необходимыми материалами, которые существенно стабилизируют экономическое состояние строительных фирм.

Необходимость применения информационных технологий в современной строительной отрасли

Одной из основных сфер экономики является строительство. Уровень стабильного развития строительства может быть оценён по объёмам, им производимым. Применение информационных технологий способствует достижению основных целей строительного бизнеса. Они служат для управления финансами, работой различных объектов, потоками информации, а также потоками материалов, деятельностью коллективов рабочих.

Информационные системы и технологии в строительстве

Потребность в информации и информационных услугах в экономических областях и сфере управления непрерывно возрастает, что ведёт к всё более широкому распространению информационных технологий. Проектирование современных технологий основано на применении передовых технических возможностей и, конечно, прежде всего на применении электронных вычислительных машин.

Информационной технологией называют системно организованную очерёдность процедур, производимых над информационными данными с применением способов и средств автоматического управления. Процедурами называются различные простые преобразования данных.

Готовые работы на аналогичную тему

Среди технологических процедур можно выделить следующие операции:

1. Собрать и зарегистрировать собранные данные.
2. Внести данные в память и при необходимости передавать.
3. Обрабатывать, накапливать и сохранять информационные данные.
4. Принять оптимальное решение.
5. Проанализировать результаты и сделать прогноз на будущее.

Классификация информационных технологий

Чтобы рационально применять информационные технологии в разных областях общественной жизни, в том числе в стоительстве, надо их вначале классифицировать. Классифицировать автоматизированные информационные технологии можно следующим образом:

1. По методу реализации в автоматизированной информационной системе.
2. По уровню проникновения в управленческие задачи.
3. По видам выполняемых технологических операций.
4. По виду интерфейса пользователя.
5. По методам применения в работе компьютерных сетей, в данном случае в сфере строительства.

Системы автоматического проектирования

САПР (англ. CAD, Computer-Aided Design) – это набор программ, который служит для выполнения проектов (в нашем случае – строительных конструкций) и формирования документов по технологии выполнения работ.

6B07327 Информационные технологии в строительстве

Исходными данными для САПР, по сути, является уровень знаний конструкторов, вводящих основные требования проекта в память. Они же выверяют результаты, производят проверку спроектированного объекта, при необходимости корректируют его и так далее.

В общем наборе программ систем САПР, можно выделить три главных группы:

1. Модуль CAD (Computer Aided Designed) служит для разработки графики.
2. Модуль САМ(Computer Aided Manufacturing) решает проблемы подготовки технологической части работ.
3. Модуль САЕ (Computer Aided Engineering) выполняет инженерные расчеты, проверяет и анализирует решения проекта.

Есть достаточно много программ САПР различной степени сложности. Наиболее широко распространены программы, где главный акцент сделан на разработку «открытых» (с возможностью дальнейших доработок) базовых графических программ CAD, а модули выполняющие расчёты или решающие проблемы технологии (соответственно CAM и CAE) в основном применяются фирмами и специалистами, специализация которых как раз и есть эта область программирования. Эти добавочные модули применяются и отдельно, без системы CAD, что очень важно для практики проектирования строительных объектов. Они могут быть выполнены в виде больших программных комплексов, имеющих свои прикладные программы, которые позволяют разрешать более узконаправленные проблемы.

Качество объектов строительства и информационно-интеллектуальная среда

Проектирование и строительство качественно новых объектов и сооружений обязывает соблюдать и новые положения в области норм и правил строительства, а также методов сопровождения строительства на каждом его этапе. Также меняется нормативная и правовая база, которая регламентирует процессы производства в строительной сфере.

В частности, закон «О техническом регулировании» определяет, что регламентация технической составляющей в строительстве определяет лишь эксплуатационные характеристики объекта и не касается конструктивных особенностей и их реализации. Строения с высокой этажностью (высотки) – это категория городских строений, аварии на которых чрезвычайно опасны и могут привести катастрофическим последствиям. По этой причине, все эти здания должны оснащаться современной системой обеспечения безопасности. Главной составляющей такой системы выступает защита от разрушений под действием природных катаклизмов: ураганов, землетрясений и других.

Источник: spravochnick.ru

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018

ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УПРАВЛЕНИИ СТРОИТЕЛЬСТВОМ

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Использование ИТ в строительной отрасли сейчас начинает стремительно расширяться [2]. Тем не менее, строительная отрасль, кажется, медленный прогрессирует в направлении эффективного внедрения ИТ для использования их уникальных особенностей, которые отличаются от других отраслей промышленности; а именно разовые проекты, фрагментация промышленности, низкий уровень осведомленности о технологиях и обучение требовали предварительных инвестиций, текущие расходы на техническое обслуживание и сопротивление изменениям. Это может оказать большую помощь во всех аспектах планирования проекта, организации, эксплуатации и контроля.

ИТ определяется как «использование электронных машин и программ для обработки, хранения, передачи и представления информации». Это является важным компонентом системы внутреннего контроля организацией.

Главным образом польза ИТ в строительстве в применении офиса, автоматизированном проектировании (CAD), программном обеспечении инструментов и коммуникационные сетей. Внедрение ИТ в офисную работу в основном предполагает автоматизацию рутинных задач, в том числе, обмена строительной документацией в цифровом виде. CAD преобладает в строительной отрасли.

Различные типы инструментов программного обеспечения могут выполнять различные задачи: оценка стоимости программного обеспечения, оценивание стоимости работ по объему, управление программным обеспечением, программа может рассчитать объемы по данным чертежей. Интернет в основе связи является областью, которая растет быстрее всего. Большинство строительных фирм подключены к внешним сетям для получения информации, таких как цена материала, индекс стоимости.

Однако применение ИТ в строительной отрасли не является эффективным, как в других отраслях. Наиболее заметные проблемы возникают в инструментах программной и информационной коммуникации. Один тип программного обеспечения может решить одну простую задачу. Они не ориентированы на проект, поэтому не могут помочь в принятии решений.

Информационная связь остается слабой, и эффективный обмен данными невозможен. Для обеспечения непрерывного увеличения применения ИТ и повышения их производительности в строительной отрасли, важно проанализировать проблемы применения ИТ в строительстве и разработать стратегии их преодоления.

Строительная отрасль уникальна своей организационной природой. Во-первых, есть разовые проекты. Каждый проект уникален по планированию, организации, эксплуатации. В процессе эксплуатации появляются необходимая информация и строительные проблемы, все они отличаются друг от друга.

Тем не менее, сходство нынешних проблем с предыдущими решенными проблемами может помочь в их решении. По-видимому, в строительстве важны эмпирические знания и информационные данные. Во-вторых, особенность мульти-участника. Во время строительства проекта «временная мультиорганизация» объединяется для обмена информацией. При возникновении проблем со строительством соответствующие организации должны работать сообща, чтобы определить соответствующие концессии, и прежде чем можно будет найти решения.

Использование ИТ в строительной индустрии стремительно растет, и в основном используются приложения Office, системы автоматизированного проектирования (CAD), программные средства, в том числе расчет с помощью программного обеспечения, расчетных программ и коммуникационных сетей. Интернет в основе связи является развивающейся областью.

Офисные приложения являются наиболее распространенными использованием ИТ, то есть, компьютеры для обработки текстов и электронных таблиц для офиса и управления контрактами. Это означает, что строительные документы могут быть обменены в цифровой форме. Применение автоматизации делопроизводства может повысить эффективность внутреннего управления и стоимость управления.

CAD используется в почти всех строительных компаниях и большая часть из архитекторов имеет некоторые продукты CAD. Существуют различные типы программного обеспечения инструментом, используемым в управлении строительством, в том числе, программное обеспечение для оценки затрат, расчетное количество программного обеспечения. Стоимость проекта может быть заложена в бюджет с помощью программного обеспечения оценки затрат. То есть, согласно объемам продаж, тендерной документации и с учетом собственных возможностей, возможного риска, участник продаж представляет конкурентные ставки, цены и общую цену предложения.

Основная техническая проблема заключается в количественном расчёте программного комплекса — как определить чертежи. Проще говоря, мы можем ввести еще раз компоненты и размеры; затем система может автоматически рассчитать количество и объем работ. Мы можем также использовать растровые чертежи развертки, тогда система может высчитать количество материалов путем определения компонентов и соответствующих размеров.

Самый быстрый рост применения ИТ в строительной отрасли произошел в области внутренних или внешних сетей связи для обмена информацией [3]. Возможность обмена данными и информацией между всеми участниками строительного проекта зависит от коммуникационных сетей. Когда поток информации улучшается, командная работа и координация могут быть улучшены.

Например, отделу оценки может быть легче работать с управлением сайта через коммуникационную сеть, чтобы их оценки субподряда можно было контролировать и сравнивать с фактическими показателями торговли. И мгновенный доступ к цене товара (например: бетона, стали, дерева), может производиться заказ он-лайн. Более того, данные предыдущего построенного проекта могут совместно использоваться внутри и снаружи.

Применение ИТ становится повсеместным для строительства, однако эффективное управление ими становится сложным из-за ряда больших документированных барьеров. Эти барьеры включают в себя характер того, что отрасль осуществляет разовые проекты, фрагментацию отрасли, отсутствие лидерства со стороны клиентов, низкий уровень осведомленности о технологиях и подготовки кадров, необходимые авансовые инвестиции, текущие расходы на техническое обслуживание и сопротивление изменениям.

К числу конкретных препятствий для развивающихся стран относятся, в частности, нехватка кадров для управления ИТ, их использования и поддержки, низкое качество и/или недостаточное количество телекоммуникационной инфраструктуры, использование веб-информации главным образом на английском языке и высокая компьютерная неграмотность среди работников.

Исследование показало, что относительно низкий уровень осведомленности об ИТ и высокая стоимость ИТ-приложений являются наиболее значительными барьерами. Наиболее заметной проблемой внедрения ИТ является то, что менеджеры не уверены в том, что высокий уровень капиталовложений в компьютерные системы и коммуникационные сети может принести значительные выгоды в производительности и экономической отдаче.

Непонятные первоначальные причины инвестирования затрудняют их применение в строительстве [1]. Старшие руководители неохотно меняют рабочие процессы, особенно в тех случаях, когда они не убеждены в получении немедленных выгод. Далее, программные средства не узкоспециализированы и не ориентированы на проект. Как уже упоминалось выше, основные типы программного обеспечения инструмента могут решить основные задачи соответственно.

Одной из основных причин является неупорядоченный характер строительного рынка программного обеспечения. То, что ряд непрофессиональных компаний-разработчиков программного обеспечения выходят на строительный рынок, способствует появлению многочисленных видов программного обеспечения, большинство из которого не столь специализировано.

Кроме того, необходимо улучшить возможности существующего программного обеспечения. Как уже отмечалось выше, при применении количественной системы расчета программного обеспечения, мы должны ввести еще раз компоненты и размеры первого; после этого, система может автоматически высчитать размеры.

Видимо, программное обеспечение не настолько способствует автоматическому расчету. Наконец, информационная связь остается слабой, и эффективный обмен данными невозможен. Многие строительные фирмы создали внутренние сети для внутреннего обмена данными и подключены к внешним сетям, в частности к Интернету; некоторые из них имеют свои собственные веб-страницы. Тем не менее, большинство строительных фирм используют базовые ИТ-приложения, такие как локальные вычислительные сети (ЛВС) с наиболее распространенным использованием внешних сетей. К сожалению, эти базовые приложения не могут реализовать масштабный информационный обмен.

Для преодоления вышеупомянутых проблем, было выработано много стратегий. Они включают в себя: увеличение государственных капитальных затрат на телекоммуникационную инфраструктуру; содействие ИТ-образованию и развитию человеческого капитала; использование онлайновых/веб-систем управления информацией для содействия созданию общих, эффективных систем передачи данных; популяризацию преимуществ и количественную оценку выгод от внедрения ИТ-систем связи; разработка политики внедрения ИТ и стимулирование налоговых льгот с целью стимулирования инвестиций отрасли в ИТ и проведение отраслевых форумов для повышения осведомленности малых и средних предприятий об ИТ.

Существенным характером внедрения ИТ является высокий уровень капиталовложений в компьютерные системы и сети. Таким образом, без четкого понимания улучшения организационной производительности менеджеры не стали бы тратить на это деньги. На самом деле, в долгосрочной перспективе компания может получить больше от инвестиций в ИТ. Но просто тратить на это деньги недостаточно. Проблемы также связаны с нехваткой времени для подготовки персонала и изменениями в рабочих процессах.

Для обеспечения эффективного внедрения ИТ-технологий требуются кадры с управлением строительством и ИТ-возможностями. Поэтому важно развивать технологию обучения и менять традиционные рабочие процессы. Соответствующие отделы управления могут разработать политику внедрения ИТ, интегрировать обучение технологиям с внедрением талантов для решения проблемы нехватки кадров, связанной с внедрением ИТ. То есть, администрация строительства может проводить лекции, пропагандирующие ИТ-приложения, организовывать исследования для количественной оценки преимуществ в принятии ИТ, улучшить технологическую подготовку, и ввести квалифицированных людей.

Для обеспечения эффективной технологической подготовки может быть издан обязательный закон, предусматривающий ежегодное время обучения ИТ и создание системы проверки. Рынок программного обеспечения строительства и улучшения существующего программного обеспечения инструментов очень важны. Из-за неупорядоченного рынка правительство должно укрепить свою систему управления, чтобы остановить выход на рынок непрофессиональных компаний по программному обеспечению, и только квалифицированные компании могут участвовать в исследованиях по программному обеспечению.

С другой стороны, должны быть установлены отраслевые критерии, и каждая компания-разработчик программного обеспечения должна соответствовать этим критериям при разработке программного обеспечения.

Кроме того, ожидается улучшение возможностей программного обеспечения инструментов. Программное обеспечение инструментов должно быть более специализированным, проект сосредоточенным с возможностью помочь в принятии решений. Из-за слабой информационной связи для облегчения эффективного потока данных необходимо использовать он-лайновую систему управления информацией. Для начала, наладить он-лайн дистанционную сеть для того чтобы осуществить широкомасштабный обмен информацией. Затем, информация, предоставляемая он-лайн, должна быть отсортирована.

Существует много внешних сетей для предоставления информации. К сожалению, большая часть предоставленной информации находится на бумаге, не отсортирована и должна быть более глубоко проработана. Информация «он-лайн» означает надлежащее обновление данных, а не просто ввод информации с бумаги в компьютер. Кроме того, сфера применения информации, поставляемой в режиме он-лайн, должна быть далеко идущей, охватывая каждый аспект в строительстве, не ограничиваясь ценой на товары, особенно на материалы.

1.Alter S. (1999). Information Systems: A Management perspective, Addison-Wesley Press, Third Edition, USA. Automation in Construction 10, 257-263. 2.B Bjork B-C. (1999). Information Technology in Construction: domain definition and research issues . International Journal of Computer Integrated Design and Construction, SETO, London, 1999(5), 316.3.Best, R., De Valence, G., Langston, C., and Smith, P. (1996).

Information technology and the evolution of the quantity surveying profession-future directions, Proceedings of the International Construction Information Technology Conference, 18-19th April Sydney, Australia, 151-155.

Источник: scienceforum.ru

Информационные технологии в строительстве 2021

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.

• 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 н овые 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

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:

1. Предиктивной аналитики

• прогнозировании угрозы безопасности, основываясь на прошлых данных;
• распознавании важных атрибутов и элементов на стройке;
• контроль территории, количества людей на объекте, соблюдения СИЗ;

1. Планирование и проектирование проекта

• собранные и смоделированные данные помогут избежать перерасхода бюджета;
• отслеживание и снижение рисков, определение приоритетов.

1. 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?

• Повышение продуктивности.

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.

• Безопасность/охрана

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.

• Управление ресурсами

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.

#5: Виртуальная и дополненная реальности

Среди новых технологий в архитектуре и строительстве особо стоит выделить виртуальную реальность (VR). Она создает «реальный» мир в цифровой среде, используя фотографии, рендеринг и видео 360 °. Возможности технологии обеспечивают навигацию в реалистичной диджитал-среде, где также можно и взаимодействовать с объектами в реальном времени. Дополненная реальность — это уже отдельные цифровые элементы, наложенные на настоящую среду, которые достраивают конечную задуманную модель .

VR еще больше придает целостности и глобальности виртуальному объекту, где фактически цифровая информация «оживает» с физической. Виртуальная реальность намного масштабнее, что только усиливает созданные многомерные модели. Это особый опыт от первого лица, добавляющий больше профессиональных решений, экспертной оценки. Она видоизменяет способ построения инфраструктуры в целом.

С помощью этой технологии:

• проверяют жизнеспособные новые конструкции;
• отслеживают прогресс;
• выявляют проблемы на ранних этапах стройки;
• практический инструмент в полевых работах для изучения сложных конструкций.

#6: Роботизация и экзоскелеты

Несмотря на очевидность использования максимальной замены человеческого труда в такой области, как строительство, все же еще ручной труд преобладает и порой является единственным вариантом производительности. К сожалению, стройплощадка слишком подвижная и быстро меняющаяся среда, где роботам без фантастического ИИ нет места — ведь они действуют по заданному алгоритму. Но постепенно строительство внедряет смарт-решения, в частности, применение дронов. И эта технология имеет гораздо больше задач в сфере недвижимости и коммерческих целях, чем просто аэрофотосъемка объектов.

Дроны полезны в качестве:

• контроль безопасности: мониторинг площадок при помощи камер и выявление опасных участков. Нет необходимости лично проверять стройплощадку, а сразу направлять людей для решения проблемы;
• дроны-поставщики материалов на объект, сокращается количество автотранспорта;
• дроны-каменщики. Увеличивается скорость и качество рутинной работы
• дроны для сноса строительных элементов по окончанию проекта. Это хоть и медленнее, но несомненно дешевле и безопаснее решение;
• дроны-охранники. Кражи в строительстве, увы, повсеместны, поэтому в качестве снижения затрат на эту статью можно использовать роботов.

Роботизированные экзоскелеты ускорят работу и производительность на стройплощадке, поскольку мощность человека в таком «костюме» многократно возрастает, при этом работа намного безопаснее.

#7: 3D-моделирование

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.

• 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

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

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

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.

Австрийская Naturi также использует дерево. Суть технологии — деревянный брус укладывается вертикально. Благодаря этому решается проблема с усадкой, термоизоляцией и надежностью конструкции.

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.

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.

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.

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.

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: skatr.ru