В современном строительстве традиционные подходы все активнее дополняются инновационными технологиями. Компании используют новые инструменты и методы, чтобы оптимизировать работу на всех этапах. В статье расскажем о 10 передовых решениях и новинках строительных материалов, которые способствуют развитию отрасли, улучшают качество и ускоряют реализацию проектов.
Новинки строительных материалов
Среди новых разработок, появившихся на рынке, можно выделить усовершенствованный бетон, высококачественную фанеру и рециклированные материалы.
Бетон
Является основным материалом при монолитном строительстве. Его используют практически в каждом проекте при возведении стен, фундаментов, колонн, шахт, перекрытий, ригелей, опор мостов.
В списке новинок выделяют следующие виды бетона:
- Сверхлегкий — отличается высокой плотностью менее 800 кг/м³, низкой теплопроводностью и малым весом. По прочности не уступает обычному бетону. Существенно снижает нагрузку на фундамент, что особенно важно при строительстве на слабых грунтах. Низкая теплопроводность делает его идеальным для возведения энергоэффективных зданий, так как он помогает сохранять тепло и снижать затраты на отопление.
- Самовосстанавливающийся — содержит молочнокислый кальций и специальные бактерии. В процессе жизнедеятельности микроорганизмы вырабатывают известняк, который заполняет трещины бетона и не дает им дальше разрастаться. Бетон значительно увеличивает долговечность строительных конструкций, снижая необходимость частого ремонта и сокращая эксплуатационные расходы.
- Токопроводящий — изготовлен из природного минерала магнетита с добавлением углеродных и металлических частиц. Способен преобразовывать полученную электромагнитную энергию в тепловую и удерживать ее. Позволяет поддерживать дорожные покрытия, тротуары и взлетно-посадочные полосы в безопасном состоянии без наледи. Также подходит для систем теплого пола, обеспечивая эффективный и равномерный обогрев.
- Светопрозрачный — благодаря стекловолокну в составе способен частично пропускать свет, что позволяет создать неповторимые интерьерные композиции. Отличается морозостойкостью, высокой прочностью на изгиб и шумоизоляцией. Чаще всего используют в декоративных целях в качестве стеновых перегородок или предметов интерьера.
- Углеродобетон — является облегченной версией железобетона, где вместо арматуры использованы углеродные трубки. Характеризуется пластичностью и легкостью. Уменьшает нагрузку на фундамент, позволяет создавать сложные архитектурные формы, включая фасады, интегрированные с солнечными батареями.
Также в современном строительстве можно встретить светящийся бетон. Он содержит флуоресцентные вещества, благодаря которым материал светится в темноте. Используется данный тип покрытия для изготовления садовых и пешеходных дорожек, чтобы сократить расходы на их освещение.
Фанера
Материал применяют в качестве палуб при монолитном строительстве. Он контактирует с цементным раствором, поэтому через некоторое время выходит из строя. Чтобы фанера дольше сохраняла эксплуатационные свойства, ее покрывают специальными влагостойкими материалами.
Различают следующие виды инновационных покрытий:
- Пленочное — фанера покрыта гладкой и прочной ПВХ-пленкой, устойчивой к воздействию влаги и компонентам цементного раствора. Позволяет использовать деревянные палубы многократно — более 40 циклов. Термостойкая, выдерживает высокие поперечные и продольные нагрузки.
- UV — на поверхность наносят специальное лаковое покрытие, которое затвердевает под действием ультрафиолета и делает фанеру особо прочной, устойчивой к механическим повреждениям и воздействию солнечных лучей. Служит до 15–20 лет.
Фанерные палубы более экологичные, чем пластиковые, а благодаря усовершенствованным покрытиям не уступают им в долговечности.
Нанопокрытие для металла
Ультратонкое покрытие наносят на различные металлические поверхности, такие как сталь, алюминий, медь и их сплавы. Оно увеличивает износостойкость металла, защищает от образования ржавчины и коррозии, улучшает теплопроводность.
Различают нанопокрытия следующих видов:
- керамические — обеспечивают электроизоляцию;
- оптические — придают антибликовый эффект;
- магнитные — улучшают магнитные характеристики;
- самоочищающиеся — обладают водоотталкивающими свойствами;
- композитные — в зависимости от состава улучшают различные параметры металла;
- антибактериальные — предотвращают рост бактерий благодаря наночастицам меди или серебра.
Каждое покрытие имеет индивидуальный состав, который придает металлу одно или несколько улучшающих свойств.
Рециклированные материалы
После сноса старых монолитных зданий образуется множество бетонных отходов. С помощью специальной дробильной техники крупные элементы лома измельчают, отсеивают посторонние включения и отправляют на переработку. Полученное сырье используют для изготовления:
- щебня,
- цементного раствора,
- каменной муки,
- песка.
Технология рециклирования снижает количество отходов от демонтажа старых и аварийных зданий, а также дает возможность получить дешевое строительное сырье.
Модульное строительство
Основное преимущество модульного строительства заключается в том, что многие производственные процессы выполняются параллельно. Пока на стройплощадке готовят фундамент, на заводе изготавливают стены, перегородки. Благодаря этому добиваются наилучшего качества конструкций, так как элементы производятся в контролируемых условиях с участием профессиональных технологов.
Внедрение модульной технологии значительно ускоряет процесс строительства, тем самым позволяет быстро обеспечить населенные пункты социально-значимыми объектами. На ее основе возводят больницы, школы, детские сады и жилые дома.
Энергосберегающие технологии в строительной сфере
Проблемы экологии являются актуальными для современности. Чтобы уберечь природу от нерационального использования ресурсов, внедряют технологию энергосберегающего строительства. Она направлена на:
- частичный отказ от классических источников энергии и замену их на альтернативные — солнечные батареи, гидро- и ветроэлектростанции;
- использование энергоэффективных материалов при строительстве — высококачественных утеплителей, таких как пенополистирол, эковата.
Данная технология включает в себя также продуманные системы вентиляции, которые обеспечивают хороший воздухообмен в помещении. Это позволяет минимизировать расходы теплоэнергии в процессе строительства и эксплуатации жилого здания.
Робототехника и автоматизация
Робототехника и автоматические системы управления уже ни одно десятилетие используются в строительной сфере и продолжают развиваться. Если эффективные роботы появились недавно, то первые АСУ задействовали в стройпроектах уже в 60-х годах.
Автоматизированные системы и машины выполняют множество задач в строительстве:
- повышают безопасность труда — опасные и трудные работы вместо человека выполняет машина. Также существуют различные устройства, которые предупреждают об угрозе здоровью — энкодеры и лазерные сканеры;
- мониторят движение материалов — автоматизированные системы позволяют эффективно контролировать расходы стройматериалов и складские запасы;
- увеличивают производительность труда — роботизированные манипуляторы и укладчики кирпича способны работать продолжительное время без отдыха.
Использование автоматических систем оптимизирует строительный процесс практически на каждом этапе — от распределения нагрузки на рабочих до контроля выполнения задач.
Виртуальная реальность в проектировании
Улучшить процесс проектирования и визуального восприятия будущего строения помогают технологии виртуальной (VR) и дополненной (AR) реальности. С помощью специальной компьютерной программы можно создать трехмерные модели зданий, увидеть их в объемном формате и выявить недостатки проектирования до начала строительства.
Технологии виртуальной и дополненной реальности используют в строительстве также для других целей:
- обучения сотрудников — создание симуляций рабочих процессов и аварийных ситуаций;
- знакомства с проектом — тщательного изучения внешнего вида, дизайна, функциональности объекта.
Технологии виртуальной реальности помогают выявить сильные и слабые стороны проекта и выгодно презентовать его заказчику.
Искусственный интеллект
Ситема анализа информации и решения задач (ИИ) активно используется в различных отраслях, в том числе и строительной. Искусственный интеллект применяет специальные алгоритмы, позволяющие обрабатывать и систематизировать большие объемы информации. В строительстве это необходимо для выполнения следующих задач:
- Оптимизация рабочих процессов — на основе данных прошлых проектов составляет прогнозы для будущих, учитывает расход материалов, количество задействованных рабочих и дает рекомендации по улучшению процессов. С помощью ИИ также можно составить рабочее расписание.
- Повышение качества проектов — ИИ способен самостоятельно создавать небольшие проекты, учитывая недочеты и ошибки предыдущих. Это позволяет увеличить надежность строения, снизить трудозатраты и ускорить процесс проектирования.
С помощью ИИ контролируют строительство на всех его этапах. Система учитывает сроки поступления материалов, простои, невыполнение поставленных задач, позволяет обнаружить сильные и слабые стороны в компании и получить рекомендации по оптимизации строительного процесса.
Беспилотники
Благодаря уникальным техническим параметрам беспилотные летательные устройства становятся незаменимыми в строительной сфере. Квадрокоптеры и дроны выполняют ряд важных функций:
- Мониторинг строительного объекта — с помощью вмонтированных в аппарат видеокамер можно отследить ситуацию на стройплощадке и проконтролировать правильность выполнения указаний. Устройство имеет высокое качество изображения, способное уловить и передать даже мелкие детали.
- Геодезические исследования — дроны собирают и передают информацию о рельефе, наличии водоемов, растительности и построек на поверхности участка. С их помощью можно произвести точные контрольные измерения и получить высотные метки.
- Доставка стройматериалов — позволяют безопасно переместить различные материалы и инструменты на большую высоту и в труднодоступные места.
Также с помощью беспилотников можно подсчитать остатки стройматериалов на площадке и оценить их качество, даже не посещая объект.
3D-печать
С помощью трехмерной печати изготавливают недостающие детали, оборудование и даже небольшие здания. В качестве сырья используют жидкие металлы, цемент и пластик. 3D-принтер постепенно выдает смесь по строго заданным чертежам, поэтому отходы отсутствуют. Изделия быстро высыхают, обладают хорошей прочностью и износостойкостью.
3D-печать подходит для создания деталей и малых архитектурных форм — клумб, скамеек. Одним из перспективных направлений является производство элементов благоустройства — мебели, предметов искусства, посуды.
Электронный документооборот
Система электронного документооборота (СЭД) в строительной сфере является инструментом для управления бизнес-процессами. С его помощью производится систематизация, обработка и анализ документов.
СЭД обеспечивает удобный доступ к большому количеству информации: проектам, чертежам, сметам. Не нужно передавать заказчикам и подрядчикам документы в бумажном виде — можно выслать электронную версию. Это значительно ускоряет процесс обмена данными.
Интернет вещей
IoT представляет собой набор предметов или устройств, которые, с помощью подключенных к ним меток, объединяются в общую сеть. Умные датчики собирают информацию о работоспособности строительного оборудования и техники, анализируют их эффективность и следят за рабочим состоянием. Полученные данные позволяют в оперативном режиме устранить неполадки или произвести техническое обслуживание.
IoT-устройства также мониторят температуру, уровень шума и вибрации, влажность на стройплощадке, чтобы создать рабочим безопасные условия труда согласно нормативным требованиям.
Использование инновационных технологий позволяет развиваться новым тенденциям в строительной отрасли, оптимизировать рабочие процессы и снижать трудозатраты. Финансы, вложенные в покупку новинок, являются не расходами, а выгодным инвестированием в будущее компании.
