В настоящее время производятся несколько сотен новых строительных материалов, полученных с помощью нанотехнологий, во всем мире свыше тысячи предприятий освоили производство нанопродукции для строительной индустрии. В России предусмотрена достаточно стройная и логичная система легализации иннова-ционных строительных матери-алов, имеющая целью защиту внутреннего рынка страны от необоснованного применения новых материалов, изделий, конструкций и технологий, а. Применение инновационных строительны материалов в современном строительстве.
Применение полимеров в строительстве: современные технологии для улучшения проектов
Наша статья посвящена инновациям в области строительных и отделочных материалов, существенно повлиявшим на процесс и тенденции возведения и обустройства зданий и сооружения. 4. Выпуск инновационных материалов все объемнее происходит на территории самой России, прежде всего за счет налаживания их производства крупными зарубежными компаниями — мировыми отраслевыми и технологическими лидерами. Инновационные Строительные Материалы. К числу перспективных инновационных строительных материалов на современном этапе развития технологий можно. Собрали несколько примеров строительных инновационных материалов, которые появились за последние несколько лет.
Внедрение радикальных инноваций в процесс производства стройматериалов
Все это в комплексе позволяет экономить на строительстве дома в целом. Область применения: строительство малоэтажных жилых объектов, хозяйственных построек, гаражей, заборов. Гранулированный и блочный пеноцеолит и пеностекло Это теплоизоляционные материалы, производимые на основе природного сырья Сибирского региона. Они имеют практически нулевое водопоглощение, характеризуются хорошей морозостойкостью и идеально подходят для использования в сибирских климатических условиях. Срок их службы составляет более 100 лет, что в два раза больше, чем рабочий ресурс применяемых сегодня теплоизоляционных материалов. К тому же их производство требует более простого и дешевого сырья, отчего продукт имеет сравнительно низкую себестоимость. Пока для его производства используются туганские пески. В будущем, по утверждению ученых, производить пеностеклокристаллический материал можно будет и из других, ещё более доступных видов сырья. Прямым аналогом гранулированного пеноцеолита является керамзит.
Однако по сравнению с керамзитом новинка обладает лучшими эксплуатационными характеристиками. Область применения: засыпная теплоизоляция и усиление теплозащиты перекрытий, полов, колодцевой кладки стен в гражданских и производственных зданиях. Блочный вариант гранулированного пеноцеолита и пеностекло - в гражданском, жилом, малоэтажном строительстве. Плиты изо льна. Новинки сегмента теплоизоляционных материалов ориентированы на один из главных трендов строительного рынка - экологичность. Лён - это экологически чистый материал, который благодаря современным производственным технологиям получил новую форму исполнения, улучшенные теплозащитные характеристики и более широкую область применения. В качестве связующего компонента применяется крахмал, для огнебиозащиты материал пропитывается природными солями бора. Плиты изо льна не поддерживают горение и характеризуются отличными показателями по теплопроводности и звукопоглощению, обеспечивая защиту дома от жары, холода и шума.
Льняное волокно, в отличие от минеральной ваты, способно впитывать и одновременно отдавать влагу, не накапливая конденсат, что делает его теплозащитные качества стабильными, при использовании такой теплоизоляции не требуется устройство внутреннего пароизоляционного слоя. Срок службы льняного теплоизоляционного материала, по словам производителей, составляет более 60 лет. Материал сохраняет эксплуатационные свойства в течение всего срока службы конструкции. Область применения: утепление и звукоизоляция стен, крыш, мансард, полов, потолков, внутренних перегородок в индивидуальных домах, квартирах, в общественных, производственных зданиях и сооружениях[2]. Жидкая теплоизоляция Этот материал предлагается рынком не первый год, но все еще остается новинкой. Так называют класс лакокрасочных материалов, образующих при высыхании энергосберегающее покрытие. По составу и способу нанесения она напоминает обычную краску, хотя отличается от обычных лакокрасочных материалов теплозащитными свойствами. Так же, как краска, жидкая теплоизоляция наносится на поверхность кистью, валиком или аппаратом безвоздушного распылений.
После высыхания она образует однородное, ровное, эластичное покрытие, работающее подобно термосу. Принцип работы покрытия заключается в том, что оно отражает и рассеивает тепло, препятствуя его утечке изнутри здания и не давая ему проникнуть в дом извне. Собственно, таким образом, и достигается энергосберегающий эффект. Дом экономит на тепловой и электрической энергии, затрачиваемой на свое отопление и охлаждение. В состав теплоизоляционного материала входят калиброванные керамические и силиконовые микросферы с разряженным воздухом. При полимеризации материала они создают необходимый "вакуум". Лакокрасочный материал имеет отличное сцепление практически с любым видом поверхности бетон, металл, пластик, дерево разных архитектурных форм.
Основная идея строительства заключается в выпуске на заводе уже готового дома, состоящего из модулей. В одной секции может быть спроектировано до двух готовых квартир различной площади и любой планировки, со встроенными инженерными сетями, а порой даже с мебелью. Все работы над секциями проводятся на одном производстве, стандартизация процессов гарантирует качество от завода-изготовителя.
Помимо этого, в Москве строится комбинат по производству сверхкрупногабаритных модулей квартир. В планах — собрать и показать экспериментальный квартал, созданный с помощью новой технологии. Дома из клееного бруса Интерес к древесине постоянно растет, ведь по прочности она близка к бетону и конструкции из нее долговечны. Проблема заключалась лишь в небольших габаритах строительного материала. На помощь пришла относительно новая технология склеивания древесины, которая позволяет получить любые по длине элементы. Несущая способность и вес материала не уступают металлическим. В результате клееный брус используют не только при строительстве дач, но и при создании уникальных сооружений, в том числе промышленных. В России тренд на деревянное домостроение ввело государство. Поскольку у покупателей есть запрос на экологичное жилье, правительство решило поддержать строительство деревянных многоэтажных домов высотой четыре — пять этажей. Сегодня уже разрабатываются необходимые нормативы.
Так, речь идет о специальных CTL-панелях, которые в российской нормативно-технической базе называют «древесина перекрестно-клееная». Это метод перпендикулярной укладки деревянных досок, склеенных под высоким давлением.
Пустотелый кирпич - применяется для повышения теплоизолирующих свойств стены. Применяется множество цветов: красный, коричневый, темно-красный, желтый. Использование пустотелого кирпича позволяет добиться уменьшения толщины стен, что так же уменьшает стоимость его производства, транспортировки и т. Из-за того, что пустотелый кирпич легче полнотелого, нагрузка на фундамент сильно уменьшается. Облицовочный кирпич — применяется во всех типах наружных работ.
Цвета бывают от желтого до темно-красного и зависят от применяемых материалов при производстве. В эстетических целях на отдельных видах кирпича применяют орнамент. Стоимость стен возрастает при использовании облицовочного кирпича, но окончательная цена примерно равна стоимости оштукатуренной стены. Глазурованный кирпич — применяется и в наружных и внутренних работах. Преимущество такого кирпича — сходство с клинкерной керамикой, недостаток — довольно хрупкий. Это ограничивает область его применения.
Используем, но не повсеместно 3D-печать Печать на 3D-принтере активно используется не только при проектировании для создания макетов , но и непосредственно для строительства зданий и сооружений. Это позволяет заметно сократить сроки, уменьшить стоимость возведения объекта и обеспечить высокое качество строительства.
Еще один несомненный плюс — возможность не прекращать функционирование здания, например, при его расширении или реконструкции: работы ведутся тихо, чисто и быстро, что особенно актуально, если речь идет о школах, больницах и других зданиях, задействованных в непрерывном обслуживании населения. Интересно, что технологию модульного строительства часто путают с уже существующим методом панельного домостроения, популярного во всем мире во второй половине XX века начиная с 1950-х годов. Тут важно обратить внимание на главное отличие — модульное строительство подразумевает процесс создания здания именно из модулей готовых ячеек , это позволяет трансформировать здание даже в процессе эксплуатации, а не только на этапе возведения наружного контура. Но что с комфортом пользователей этой прогрессивной архитектуры? На все вопросы об уюте и удобстве ответят создатели «умных» зданий. Типовой смарт-дом оснащен интеллектуальными системами, обеспечивающими автоматизацию, безопасность и энергоэффективность. Им можно управлять с помощью мобильного приложения: в смартфоне пользователя контроль освещения, отопления, вентиляции учитывается уровень углекислого газа , систем безопасности и настройка автоматического полива растений. Умный дом Loxone Smart Home, Австрия «Зеленые» практики «Зеленое» строительство направлено на минимизацию негативного воздействия на окружающую среду и рациональное использование природных ресурсов.
Его основные принципы — это использование экологически чистых материалов, энергоэффективность и устойчивость к климатическим изменениям. Солнечная энергия, системы очистки дождевой воды, грамотное распределение ресурсов — подобные здания вполне могут стать комфортными пространствами для научных исследований и образовательных учреждений. Проект потерпел неудачу, но помог исследователям продолжить важные разработки. О том, как природа «Биосферы» «победила» человека, читайте в материале А еще ученые и архитекторы активно работают над созданием домов, которые люди смогут выращивать самостоятельно. Они будут сделаны из тонких волокон биопластика, произведенного из подсолнуха, картофеля и яблока. Внутренняя планировка каждого такого дома будет подстраиваться под потребности жильцов, а сами строения смогут адаптироваться ко всем климатическим зонам. Микродома из растительного биопластика способны решить проблему нехватки природных ресурсов, с которыми может столкнуться человечество уже через сто лет. Сделать такой дом в теории очень просто: листы биоматериала накладываются на проволочные каркасы, создавая прозрачную оболочку, защищающую от непогоды.
Затем дом изнутри опрыскивается еще одними супертонким слоем волокон, который создает стены. Главным помещением в доме является кухня-лаборатория, где люди смогут самостоятельно создавать строительные материалы. Остальные комнаты по проекту расположатся вокруг нее.
Инновационные разработки в области строительного материаловедения и градостроения
Применение инновационных материалов в типовом строительстве. Одним из современных направлений в изготовлении полимеров выступает производство композитных материалов (ПМК) на основе макромолекулярных пластиков и армированных разнообразными наполнителями. Использование этого материала получило широкое распространение за счёт возможности использования вариаций технологий его укладки, что позволяет использовать его при реализации новых инновационных технологических строительных процессов. Производство инновационныx компрзитных материалов и изделий из них и их использование в отраслях промышленности.
Инновации в строительстве
- Новые технологии строительных материалов
- Современные технологии применения полимеров в строительстве | Портал
- Топ-9 инновационных стройматериалов
- Cовременные технологические решения в строительстве
- Применение аддитивных технологий в строительстве
- Ключевые слова
Современные технологии в строительстве: что ждет нас в будущем
Применение современных методов по производству композитных материалов позволяет получить качественные продукты, стоимость которых уступает стоимости продукции из металла. В настоящее время производятся несколько сотен новых строительных материалов, полученных с помощью нанотехнологий, во всем мире свыше тысячи предприятий освоили производство нанопродукции для строительной индустрии. 4. Выпуск инновационных материалов все объемнее происходит на территории самой России, прежде всего за счет налаживания их производства крупными зарубежными компаниями — мировыми отраслевыми и технологическими лидерами.
Инновационные разработки в области строительного материаловедения и градостроения
Описана текущая ситуация на европейском и российском рынках строительного производства в сфере использования инновационных материалов. Современные строительные материалы. Нейросети, строительные материалы из мицелия грибов и цифровая метасреда: архитектура будущего может претерпеть сильные изменения. Производство инновационныx компрзитных материалов и изделий из них и их использование в отраслях промышленности. производство изделий и конструкций строительного назначения из композитов и конструкционных пластмасс или с их применением.
Инновационные разработки в области строительного материаловедения и градостроения
Инновационные строительные материалы Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов». К преимуществам использования композитных строительных материалов можно отнести усиление несущих конструкций композитами. это материалы. Правильный их выбор гарантирует высокое качество конструкций и долговечность строительного объекта. В этой статье вы узнаете об инновационных строительных материалах будущего, об их применении и замене привычных материалов.
10 инновационных материалов в строительстве
Ориентир на производство высокотехнологичной продукции, снижение себестоимости строительства за счет её применения, роботоприменение, повышение производительности. То, что производится должно дойти до проектировщика в электронном образе, который можно запустить в цифровую экономику, то есть в среду его использования. Должен быть графический образ инноваций. Меняется подход к разработке инновационной продукции. Пример: инновационные индукционные электрические лампочки для мегаполиса. Как включить в проект? Есть Феры на лампы и выключатели, ограничение ценой. И если включили в проект лампы, а выключатели по Ферам, то уже фальсификат на стадии проекта, потому, что стоит ограничение ценой. Проект должен быть на ЖЦЗ.
Если этого нет, то ничего не будет Ю. Шульженко, как разработчик инновационных ПВХ и ЭПДМ полимеров для строительной индустрии, дополнил выступление об отсутствии механизма продвижения инноваций. Хотим обратить Ваше внимание на то, что на протяжении последних лет НПО «Гидрол-Руфинг» плотно занимается вектором взаимодействия производителя материалов и проектировщиков, а также применением инноваций на объектах строительства. Находя поддержку на многих уровнях управления в строительстве, наталкивается на отсутствие механизма продвижения инноваций и мотиваций его внедрения, наталкивается на явление конкурентности исключительно на почве снижения цен за счет снижения требований к качеству применённого материала. Тендерные условия обеспечивают прохождение на рынок госзаказа стройматериалов только по цене, как наиболее низкой, что означает - не инновационных, а старых и даже материалов, откровенно страдающих отсутствием качественных характеристик. Себестоимость инновационной продукции не может быть ниже. Но она даёт иные преимущества. В первую очередь, использование инновационных материалов, обеспечивает эффект от их применения, выраженный в повышении долговечности при эксплуатации объектов, технологичности процессов и пожаробезопасности технологий применения, снижении эксплуатационных расходов.
На настоящий момент требуется отработка механизма прохождения инновационных материалов от производителя материалов до проекта и строительной площадки. Председатель Ассоциации «Национальный кровельный союз» Молчанова Анна Анатольевна, выступление на тему: «Проблемы внедрения новых материалов и технологий на объектах городского заказа». Москва лидер по инновационным материалам, хотя некоторая строительная продукция формально не является инновационной, так как существует более трёх лет, но является качественной. Инновационная продукция в первую очередь — система безопасности. Доминирует применение этой продукции на знаковых объектах или коммерческих, а не в системе городского заказа. Набор препятствий в использовании новых материалов в городских заказах: инновации не прописаны в стандартах, при формировании нормативов разработчику не на что опереться. Отсюда проблемы качества проектирования, качественного монтажа и эксплуатации. Поднят вопрос об актуализации НТД по материалам, кровельным работам, устройству новых кровель.
Введены новые НТД, но действуют и старые. Председатель Комитета по стандартизации требований к информационным моделям строительных материалов, изделий и конструкций Ассоциации НОПСМ, руководитель проекта BIMIB Усов Илья Николаевич, выступление на тему: «Проектное управление в строительстве и цифровые каталоги, как инструмент повышения качества проектных решений и контроля».
Заливка происходит в 3-4 ряда по периметру. Материал применяется в монолитном строительстве. Главное преимущество — прочность создаваемых конструкций. Торфоблок Признан одним из самых экологичных и теплых строительных материалов. Применяется при возведении жилых высотных зданий. Имеет хорошие тепло- и звукоизоляционные характеристики. При эксплуатации здания достигается значительная экономия тепла.
Микроцемент Изготавливается на основе цемента с добавлением полимеров, а также различных по составу и свойствам красителей. Используется самый мелкий по структуре цемент, максимально глубоко проникающий в поверхность материала, на который он наносится. Таким образом обеспечивается прочность и надежность покрытия. Микроцемент отличается легкостью в эксплуатации, практически водонепроницаем. Стекломагнезитовый лист Универсальный материал для отделки стен, пола и потолков, созданный на основе оксида магния, хлорида магния, перлита и стекловолокна. Технология изготовления и состав придают ему гибкость, прочность, огнеупорность и влагостойкость. За счет армирующей стеклотканной сетки материал может гнуться с радиусом кривизны до 3 м. Это позволяет применять его на неровных поверхностях и понижает возможность перелома листа при монтаже и переносе. Благодаря своей влагостойкости стекломагнезитовый лист используется в помещениях с повышенной влажностью.
Эковата На сегодняшний день в строительстве домов широко применяется современный материал теплоизоляции — эковата. Появился в России в 1993 г. В последнее время эковата широко применяется в строительстве различных конструкций — для утепления жилых помещений, складов, торговых помещений и нежилых общественных зданий. Наиболее оптимальное применение данного теплоизоляционного материала в помещениях с повышенным уровнем влажности, где достаточно часто может возникнуть конденсат. Состав утеплителя эковаты и его основные свойства Главными составляющими в производстве эковаты являются: 1. Макулатура газетного или бумажного типа, которая отличается более низким качеством сырья, за счет повышенной восприимчивости к загрязненности. А так же наличие неоднородности и разносортности материала. Основная задача которого заключается в снижении уровня горючести и огнеопасности.
Нанобетон с высокими и сверхвысокими прочностными характеристиками находят своё применение при строительстве шахт лифтов, разнообразных несущих конструкций в сооружениях промышленного, гражданского и жилищного назначения. Но по своим потребительским свойствам новые материалы будут превосходить традиционный бетон в 4-6 раз. Благодаря использованию наноматериалов и соответствующих технологий появляются совершенно новые возможности для перехода строительного материаловедения на принципы создания материалов с заданными свойствами в диапазоне очень высоких значений их параметров. В ближайшее время это поспособствует созданию широких возможностей в принятии изящных, экономически целесообразных конструкторских и технологических решений при проектировании зданий и сооружений новых типов, при строительстве сооружений в регионах повышенной сейсмической активности, а также при подземном строительстве. В настоящее время больше тысячи предприятий по всему миру занимается производством инновационной строительной продукции. Так, были созданы сверхпрочные композиционные материалы, уникальные нанопленки для покрытия светопрозрачных конструкций, новые виды арматурных сталей, самоочищающиеся и износостойкие покрытия для стен и кровель, паропроницаемые и гибкие стекла. Таким образом, развитие наноиндустрии, а значит и инновационных технологий в современном строительном секторе в ближайшее время станет значительным стимулом для участников инвестиционного процесса в пользу выбора строительных материалов, в наибольшей степени соответствующих современным требованиям, которые предъявляюся к их безопасности, долговечности, экологичности и экономической эффективности. Список литературы 1. Кривцов, Е. Кривцов, Н. Никулин, Е. Образцов, Д. Образцов, В.
В первую очередь, использование инновационных материалов, обеспечивает эффект от их применения, выраженный в повышении долговечности при эксплуатации объектов, технологичности процессов и пожаробезопасности технологий применения, снижении эксплуатационных расходов. На настоящий момент требуется отработка механизма прохождения инновационных материалов от производителя материалов до проекта и строительной площадки. Председатель Ассоциации «Национальный кровельный союз» Молчанова Анна Анатольевна, выступление на тему: «Проблемы внедрения новых материалов и технологий на объектах городского заказа». Москва лидер по инновационным материалам, хотя некоторая строительная продукция формально не является инновационной, так как существует более трёх лет, но является качественной. Инновационная продукция в первую очередь — система безопасности. Доминирует применение этой продукции на знаковых объектах или коммерческих, а не в системе городского заказа. Набор препятствий в использовании новых материалов в городских заказах: инновации не прописаны в стандартах, при формировании нормативов разработчику не на что опереться. Отсюда проблемы качества проектирования, качественного монтажа и эксплуатации. Поднят вопрос об актуализации НТД по материалам, кровельным работам, устройству новых кровель. Введены новые НТД, но действуют и старые. Председатель Комитета по стандартизации требований к информационным моделям строительных материалов, изделий и конструкций Ассоциации НОПСМ, руководитель проекта BIMIB Усов Илья Николаевич, выступление на тему: «Проектное управление в строительстве и цифровые каталоги, как инструмент повышения качества проектных решений и контроля». О необходимости взаимодействия друг с другом, о доставке информации. Проектное управление является позитивным двигателем с 2016 г. Претворяется план мероприятий по этапному замещению средств граждан, привлекаемых для создания многоквартирных домов, где главным фактором является ресурсный метод. Всё переходит в «цифру». BIM — парадигма проектного управления. Созданы библиотеки проектных решений. Инновационные материалы не обеспечены документацией, поэтому не вовлечены, «цифра» идёт впереди. Необходимы методы доставки цифровых копий до места их применения. Стандарты доставки информации для принятия решения об инновационных материалах, стандарты для их применения, система мероприятий для определения существенных характеристик. Функционально-модульное проектирование. Цифровые копии технологий. Функционально-модульное управление. За год собрано 120 лидеров строительной отрасли, 2450 проектных компаний, 8 девелоперов. Что это дало? Организация сайтов производителей инновационной продукции низкая. Требуется её оптимизация, речь о методе доставки информации в «цифре».
Инновационные материалы в строительстве0
Трудно представить, что такая стратегия, не дополненная современным инструментарием государственного стимулирования развития и внедрения инновационных технологий в строительстве, позволит кардинально нарастить объемы строительства в стране и стимулировать внедрение инноваций. В сегодняшней ситуации девелоперы и строители не заинтересованы в новых технологиях и им не интересно вкладывать существенные затраты на их изучение и использование. Есть вещи ментальные, которые необходимо решать на уровне законов и каждого из нас не только заказчиков и инженеров. Они кажутся совсем не существенными, но их массовое использование даст толчок новым технологиям в строительстве и выгоду государству, например, разделение мусора, утилизация батареек и строительных отходов, экономия воды в быту, выбор материалов упаковки, качество материалов для фасадов и многое другое. Чем могут гордиться другие российские небоскребы? Можно ли эти решения тиражировать внутри страны и даже экспортировать? Будут ли они в дальнейшем использоваться в массовом строительстве или это удел уникальных, сложных и дорогостоящих объектов? Одним словом, каков ваш прогноз? Мы говорим как о высокопрочном бетоне это класс бетона «B 60», «B 80» , так и о высокопрочной стали класс стали - 355, 465. Это материалы, которые необходимы на высоте.
Без них либо элементы здания получатся очень громоздкими, либо их форма не подойдет под ту геометрию, которую придумал архитектор. Применяются также композитные конструкции, когда сталь и бетон используются одновременно. Это композитные сталежелезобетонные колонны и композитные перекрытия, когда на металлическую балку кладется профилированный лист и к металлической балке, через этот профлист, насквозь привариваются анкерные болты. В итоге, когда мы заливаем сверху бетон, у нас получается несъемная опалубка. Очень интересная и перспективная технология, которая эффективно и широко используется в высотном строительстве уже больше 30 лет. Что же касается сталежелезобетонных колонн, то помимо совмещения преимуществ металла скорость, удобовозводимость сооружения в холодный период и на высоте и бетона устойчивость к пожарной нагрузке, схожесть ползучести и усадки внешнего периметра башни и ядра , при переходе с чистого металла на композит мы получили определенный выигрыш в сроках и в подборе оборудования для подъема на высоту. Следует упомянуть и инновационные решения, используемые в инженерных системах зданий, такие как интеллектуальный фасад, система освещения с автоматическим изменением цвета и интенсивности в зависимости от уровня естественной освещенности, холодогенераторы, вакуумная пневматическая система мусороудаления и др. Все инженерные системы комплекса управляются из единого диспетчерского пункта. Система позволяет специалистам контролировать и управлять инженерными системами из любой точки здания.
Данные мониторинга в случае нештатной ситуации автоматически поступают в МЧС состояние конструкций здания, работа систем водо-, электро- и теплоснабжения. В России быстрее рынок завоевывают продукты, которые прежде всего помогают снижать общие издержки строительных компаний , не всегда ориентированные на качественное, энергоэффективное строительство. Более активному применению инновационных материалов и технологий мешает устаревшая нормативная база, которая препятствует развитию строительной отрасли в инновационном направлении в целом. Это сложно, но оправданно, так как от надежности всех расчетов зависят жизни и здоровье людей. В этом году «Лахта центр» своими исследованиями и разработками поспособствовал утверждению новых регламентов для композитных колонн. Будут ли созданы и внедрены другие новые разработки, которые в дальнейшем станут общедоступной практикой? Сейчас мы внедряем уникальную технологию мониторинга и наблюдения за конструкциями и грунтами, которая дает возможность уже на ранних этапах контролировать напряжения и деформации в основных несущих элементах и сравнивать их с расчетными значениями для проверки самих себя и уточнения узлов и деталей, если такая необходимость возникнет. Активизация инновационной деятельности , внедрение в производство новейших научных и конструкторских разработок на годы вперед способны определить конкурентоспособность отечественной экономики, ее отраслей так и отдельных предприятий. В полной мере это относится и к строительному комплексу.
Новые технологии в строительстве сегодня восстребованы ка никогда. На прошедших выставках были продемонстрированы лучшие образцы высокотехнологичной продукции, новой техники и строительных технологий, оборудования и новых материалов, которые уже сегодня могут найти и уже находят широкое применение в сфере строительной индустрии - при возведении и эксплуатации самых различных строительных объектов. В обзоре рассказывается о некоторых из наиболее интересных инновационных разработках в этих экспозициях. Весьма обширная и актуальная по своей направленности экспозиция была представлена на стендах Российской академии наук. Многие из разработок уже сегодня готовы к использованию на практике, другие, выполненные на стадии экспериментальных моделей, весьма перспективны и способны при их промышленной реализации дать ощутимый экономический эффект уже в недалеком будущем. В Институте геоэкологии ИГЭ РАН, Москва давно и много работают над новыми технологиями в строительстве, так, например, недавно разработан новый метод усиления слабых грунтов в основании зданий и сооружений, который основывается на введении в грунт инъекционных растворов. Метод «Геокомпозит» способен превратить материнский грунт в природно- техногенный массив, с высокой несущей способностью. Этот метод может с успехом применяться не только при новом строительстве, но и например при укреплении оснований архитектурных памятников. Интересные новинки были представлены и в области новых технологий производстьва строительных материалов.
В отличие от материалов этого сегмента SuperSil не содержит связующих веществ, которые способны выделять всевозможные газы при нагревании, он практически негорючь, не вызывает задымления и не опасен для органов дыхания. Применять такие материалы можно не только в строительстве, но и в машиностроении, энергетике и т. Таким образом, можно сказать, что новые строительные технологии базируются на новых строительных материалах. Серьезное место в новых строительных технологиях занимают композитные материалы. Так, например, специалистами Института нефтехимического синтеза им. Топчиева разработан новейший материал Полинит Члеными и специалистами Института нефтехимического синтеза им. Баумана разработан и освоен в производстве новый композиционный материал — Полинит, который имеет серьезные перспективы быыть использован для прроизводства высокопрочных труб. Химки Московской обл. Достаточно интересен тот факт, что производство данного материала может окупиться в первые полгода и при небольшом штате сотрудников может иметь высокую рентабельность.
Как известно, в строительном комплексе весьма актуальна проблема защиты от коррозии самых различных металлических и железобетонных конструкций. Обычно при возведении и эксплуатации железобетонных конструкций, при проведении ремонтно-окрасочных работ часто используется химический антикоррозионный способ обработки стальных поверхностей, основанный на преобразовании ржавчины в труднорастворимые соединения железа. Однако большинство используемых сегодня преобразователей ржавчины содержат в своем составе минеральные кислоты, что требует выполнения весьма трудоемкой операции промывки водой обработанной поверхности. Использование нейтрального преобразователя полностью исключает операцию водной промывки. Растительные танины взаимодействуют с ржавчиной, преобразовывая оксиды железа в коррозионно-неактивные соединения, обеспечивающие хорошую адгезию покрытий. Эффективные ингибиторы тормозят коррозионные процессы под пленкой. Благодаря специальным присадкам преобразователь пропитывает даже толстые слои ржавчины, а сам процесс преобразования протекает уже в средах, близких к нейтральным. Здесь разработан и освоен в производстве спектр новых полимерных гидроизоляционных и антикоррозионных покрытий Вектор для бетонных и металлических строительных конструкций , в том числе для трубопроводов тепловых сетей. Композитные материалы на основе полиуретановых систем с новым качеством позволяют осущетвлять покраску трубопроводов без предварительноочистки, в том числе и от ржавчины.
Покраска может осущетвляться в широком диапазоне температур. Строительные дисперсии — эмульсии и суспензии занимают весьма важное место в самых различных строительных и строительно-ремонтных технологиях. На стенде московского предприятия «Промбиофит» можно было познакомиться с новой разработкой - мобильной и высокопроизводительной установкой для приготовления строительных эмульсий и суспензий. Компактность, мобильность установки, безопасность производства, а также возможность работы непосредственно вблизи строительного участка что сразу снимает проблемы доставки делают установку привлекательной для практического использования. Установка УПЭС используется для производства различных строительных дисперсий, в том числе в лакокрасочной промышленности. Может УПЭС применяться и уже успешно применяется для приготовления безопасных дисперсных сред при проведении взрывных строительных работ - при строительстве тоннелей, каналов, дорог, при выведении из эксплуатации отслуживших строительных конструкций, в производстве строительных материалов — щебня, бута и т. По оценкам разработчиков, себестоимость 1 тонны продукции, приготовленной на таком новом технологическом комплексе, в 1,5—1,8 раза ниже, чем при использовании традиционных технологий.
В самих панелях они связываются за счет диагональных стержней из нержавеющей или оцинкованной проволоки. Фиксируются стержни под углом, что приводит к созданию пространственной полости между пенополистирольной основой вместе с армирующими сетками. В готовом варианте вся конструкция покрывается бетоном и представляет собой единый монолитный элемент [3]. И одним из ключевых направлений технологических решений в строительстве является улучшение технологий создания строительных конструкций, что приведёт к улучшению характеристик фундаментов, повышению качества скрепления секций панельных зданий и сооружений, повышению качества монтажа электро и санитарно-технического оборудования [4]. В последние годы широкое распространение получили: — методы укрупнительной сборки конструкций на конвейерных линиях; подъем этажей и перекрытий; — поворот полностью собранных мачт, башен, технологических аппаратов; — подращивание каркасов инженерных сооружений и надвижки отдельных частей или целого здания. Развиваются способы пневмоподъема конструкций, применения при монтаже разных летательных агрегатов и других монтажных средств. Получает всё большее распространение бескрановый монтаж, в основе которого лежит использование домкратных подъемников различной конструкции. Создаются высокомобильные мощные и грузоподъемные стреловые и башенные краны. Повышается применение современных технических решений, к которым относится радиопрограммное управление кранами, позволяющее повысить скорость и точность проводимых работ. В то же время в кабине крана устанавливают телевизор и радиоприёмное оборудование, передаточное устройство которого направлено на проектные отметки монтируемой конструкции [5]. Описанные технологии позволяют снизить трудоемкость монтажа строительных конструкций, что приводит к сокращению его продолжительности, а также снижению себестоимости. Инновации в строительстве это не только применение новых строительных материалов. Это и прежде всего современные технологические решения, позволяющие повысить потребительские качества строительной продукции, экологичность и понизить себестоимость [6].
Этот новый конструкционный материал снижает энергоемкость, трудоемкость и материалоемкость изготовления изделий и конструкций, повышая их качество и надежность. Известно, что дисперсное армирование значительно повышает прочностные и деформативные характеристики бетона. В Японии фибробетон широко применяется для возведения зданий в сейсмоопасных районах. Сегодня его используют при изготовлении сборных конструкций и практически не применяют в монолитном строительстве. Между тем, этот материал незаменим при высотном домостроении и на сегодняшний день не имеет аналогов. Система внешнего армирования Предназначена для усиления несущих конструкций зданий и ремонта сооружений любого типа. Устраняет дефекты не только в инженерных конструкциях, нуждающихся в ремонте, но и исправляет ошибки при проектировании и строительстве.
В 2021 году это инновационное решение получило высшую награду на международном конкурсе выдающихся достижений German Innovation Award 2021 в категории «Строительство и элементы» за свою оригинальность и эффективность. Использование робототехники при возведении зданий и сооружений Робототехнические комплексы позволяют успешно решить проблему реализации трудоемких операций, требующих использования тяжелого физического труда. Применяя роботов, можно не только облегчить труд строителей на основных и вспомогательных процессах, но и значительно сократить сроки строительства, снизив при этом себестоимость возводимых объектов недвижимости. Речь в данном случае идет об использовании робототехники при транспортировке и подъеме грузов на определенную высоту, а также при проведении бетонных работ в процессе монолитного строительства. Примеры успешного внедрения современной робототехники при строительстве: Экзоскелеты для подъема тяжестей. Экзоскелеты с опорой на спину дают возможность снизить нагрузку при подъеме тяжелых предметов, а экзоскелеты плеч позволяют строителям успешно выполнять различные задачи на уровне груди до потолка в течение более длительного времени. Кроме того, сингапурские инженеры разработали уникальный экзоскелет для опоры ног, способный минимизировать напряжение мышц четырехглавой мышцы вокруг коленного сустава, возникающее при выполнении трудоемких и энергоемких задач, связанных с подъемом различных тяжестей. Роботы для возведения кирпичной кладки. Укладка кирпичей представляет собой достаточно трудоемкий и однообразный процесс, требующий постоянного контроля горизонтальности рядов и вертикальности кладки. В Америке был создан автоматический манипулятор, который может качественно укладывать более 3000 кирпичей за смену. Это в несколько раз превышает возможности профессионального строителя. Помимо этого, в Австралии несколько лет назад появился робот, способный действовать по заданной пространственной модели, обеспечивая нужную систему кладки и резку кирпичей в рамках цельной конструкции. Роботы для выполнения облицовочных работ. Они могут самостоятельно укладывать стекловолокно, пенопластовые и другие плиты. Помимо укладки облицовочных материалов эти роботы очень часто используется при погрузочно-разгрузочных работах. Робот для подъема строительных элементов. Подъем и монтаж тяжелых строительных элементов требуют достаточно больших физических усилий. Этот робот выполнен в виде самоходного устройства, обладающего специальными захватами вакуумного типа повышенной мощности. С их помощью роботизированный подъемник может захватывать и затем удерживать в горизонтальной и вертикальной плоскости строительные элементы весом до 175 килограммов. Создание железобетонных конструкций по технологии Mesh Mould Технология Mesh Mould по созданию сложных конструкций из бетона была разработана в Швейцарской высшей технической школе Цюриха. Более десяти лет потребовалось на создание абсолютно нового подхода к сборке арматурного каркаса для монолитных сооружений. Этот подход предусматривает использование роботов для изготовления трехмерной сетчатой структуры, служащей в дальнейшем несущим каркасом. После этого в дело вступают специалисты, выполняющие заливку бетоном. Благодаря этому не требуется применять опалубку, что значительно экономит время, силы и финансовые средства компании, особенно при заливки нестандартных конструкций. Объективные преимущества создания железобетонных конструкций по технологии Mesh Mould: Экономия бетонной смеси. Экономическая целесообразность. К сожалению, многие строительные компании до сих пор используют одноразовую опалубку. В результате после окончания строительных работ они просто избавляются от неё, неся при этом значительные убытки. Высокое качество монолитной конструкции. Стандартная опалубка не дает возможности изменять толщину стен. Технология Mesh Mould эффективно решает эту проблему: застройщик может при необходимости увеличивать или уменьшать толщину несущих конструкций. Успешная реализация данного проекта способствовала запуску процесса адаптации нововведения для промышленного применения. Современные строительные материалы Современные строительные материалы имеют хорошие перспективы для внедрения в различные сферы гражданского и промышленного строительства. Многие эксперты в области строительства часто говорят о том, что в скором времени жилые здания и промышленные сооружения с кирпичными и бетонными конструкциями постепенно отойдут в прошлое: современные материалы более прочные, легкие, энергоэффективные и больше соответствуют требованиям и нормам экологической безопасности. Именно поэтому многие компании, работающие в самых разных странах мира, активно разрабатывают и затем продвигают на рынок материалы, которые можно успешно использовать как в декоративных отделочных работах, так и в полноценных строительных конструкциях. Несколько примеров современных материалов, доказавших свою эффективность в процессе строительства объектов недвижимости различного назначения: Строительные материалы на основе графена. Они обладают огнестойкостью, устойчивостью к воздействию ультрафиолетового излучения, гидрофобностью поверхности и другими полезными свойствами. Данный материал в настоящее время уже применяется для реализации новых архитектурных концепций. Строительные материалы на основе древесины.
Инновации в сфере строительных материалов. Новые инновационные строительные материалы
В качестве прототипа при разработке данного материала, была взята особенность обычных ракушек, обогащенных необходимым комплексом минералов, придающих им эластичность. Сильными сторонами данного инновационного материала является быстрый процесс восстановления после различных видов нагрузок, таких как землетрясение. Время восстановления происходит благодаря реакции с обычной дождевой водой и углекислым газом в атмосфере, что способствует образованию карбоната кальция СаСО3 в бетоне. Конечное вещество обеспечивает скрепление появившихся трещин, т. После снятия нагрузки восстановленный участок плиты будет обладать необходимой прочностью, как и ранее. Важно отметить, что «самозалечивающийся эластичный бетон» эффективно применять при строительстве ответственных конструкций, таких как мосты, туннели, испытывающих постоянные нагрузки окружающей среды — землетрясения, ветровые и силовые нагрузки, колебания, температуры и другие физические воздействия.
Для анализа состояния и перспективы развития инновационных разработок строительных материалов, следует обратить внимание на результаты, полученные в университете Каталонии в ходе создания нового вида бетона. Разработка была представлена на Всемирной строительной выставке, проходившей в Барселоне. Принципиальными положениями, определяющими перспективность дальнейшего использования нового инновационного бетона, получившего название «HALF», является наличие ряда достоинств, в частности: — легкость по сравнению с другими видами бетонов, обусловленная низкой плотностью; — длительный эксплуатационный срок без дополнительного ремонта; — экономичный и дешёвый в производстве, а также позволяет вести строительные и ремонтные работы в труднодоступных местах за счёт заливки бетона с помощью специального шланга; — высокая скорость работы, т. Полимеры эффективно удерживают всю бетонную массу, не позволяя ей рассыхаться или деформироваться в ходе эксплуатации. Создание композиционных материалов, стойких к климатическим, биологическим, производственно-химическим и другим эксплуатационным воздействия, прочных и надёжных в эксплуатации, представляет важнейшие научно-технические разработки российских учёных.
Резкие перепады температур способствуют интенсивному накоплению конденсационной влаги в массиве ограждающих конструкций, особенно в стенах и многослойными материалами, имеющими различные теплофизические характеристики.
Они будут сделаны из тонких волокон биопластика, произведенного из подсолнуха, картофеля и яблока. Внутренняя планировка каждого такого дома будет подстраиваться под потребности жильцов, а сами строения смогут адаптироваться ко всем климатическим зонам.
Микродома из растительного биопластика способны решить проблему нехватки природных ресурсов, с которыми может столкнуться человечество уже через сто лет. Сделать такой дом в теории очень просто: листы биоматериала накладываются на проволочные каркасы, создавая прозрачную оболочку, защищающую от непогоды. Затем дом изнутри опрыскивается еще одними супертонким слоем волокон, который создает стены.
Главным помещением в доме является кухня-лаборатория, где люди смогут самостоятельно создавать строительные материалы. Остальные комнаты по проекту расположатся вокруг нее. Осталось подождать окончания экспериментального периода и дать полную оценку данной строительной технологии.
Сегодня решение наконец-то найдено. VR-технологии активно распространены в проектировании домов и создании дизайнов интерьера. Организовать пространство теперь можно с помощью обычных очков дополненной реальности.
Интерьер квартиры в VR Часть 2. Можно представить, что эти технологии будут активно внедряться в работу специалистов в ближайшем будущем Метавселенные Метавселенная — это «симбиоз» физического и виртуального пространства, придуманный Нилом Стивенсоном в научно-фантастическом романе «Лавина» в 1992 году и обретающий реальные очертания в XXI веке. Сегодня в мире, пережившем кризис пандемии, концепция метавселенных актуальна как никогда.
В виртуальных городах и странах люди могут проводить время, общаться, развлекаться и даже работать. В метавселенных не только проходят виртуальные концерты любимых звезд и кинофестивали, но также продаются участки виртуальной «земли», на которых можно разместить жилые или общественные здания с пространствами для онлайн-шопинга, цифровых музеев или галерей современного искусства. Разумеется, согласно логике виртуальной реальности, для людей в той или иной метавселенной тоже необходима организация удобного и многофункционального пространства.
И если в физическом мире функция архитектуры значительна — она не только помогает жить комфортно и безопасно, но также вдохновляет и отражает этап развития цивилизации, — то в цифровом мире она обретает новый смысл. В метавселенной архитектура не стеснена условиями реальности: стоимостью, доступностью строительных материалов, нормами и правилами проектирования, сроками строительства и профессионализмом специалистов. У нее нет срока эксплуатации и физических особенностей конструктива: высота этажа, длины консолей, общая этажность здания, сечение колонн или их полное отсутствие — все это зависит исключительно от воображения архитектора.
Прототипы метавселенных проецируют новую эстетику: имитации реальных городов с усовершенствованной урбанистикой, ностальгические зарисовки по вымышленным локациям из литературы и кинематографа, а также абсолютно новые — фантазийные пространства, не имеющие аналогов.
При реставрационных мероприятиях добавление вновь разработанных составов к разрушенным железобетонным элементам обеспечивает заполнение всех пор и микротрещин и полимеризацию с восстановлением прочности сооружения. Нанобетон, нанесенный на разрушенную коррозией арматуру, вступает во взаимодействие с окисленным слоем, заменяет его, восстанавливая сцепление строительной смеси и металла арматуры. В индивидуальном строительстве и для сооружения ненесущих перегородок в помещениях различного назначения используют лёгкие нанопенобетоны. Нанобетоны средней плотности обладают повышенной прочностью, которая делает их перспективным материалом для сооружения мостовых конструкций, покрытий дорог и аэродромов. Нанобетон с высокими и сверхвысокими прочностными характеристиками находят своё применение при строительстве шахт лифтов, разнообразных несущих конструкций в сооружениях промышленного, гражданского и жилищного назначения. Но по своим потребительским свойствам новые материалы будут превосходить традиционный бетон в 4-6 раз. Благодаря использованию наноматериалов и соответствующих технологий появляются совершенно новые возможности для перехода строительного материаловедения на принципы создания материалов с заданными свойствами в диапазоне очень высоких значений их параметров. В ближайшее время это поспособствует созданию широких возможностей в принятии изящных, экономически целесообразных конструкторских и технологических решений при проектировании зданий и сооружений новых типов, при строительстве сооружений в регионах повышенной сейсмической активности, а также при подземном строительстве. В настоящее время больше тысячи предприятий по всему миру занимается производством инновационной строительной продукции.
Так, были созданы сверхпрочные композиционные материалы, уникальные нанопленки для покрытия светопрозрачных конструкций, новые виды арматурных сталей, самоочищающиеся и износостойкие покрытия для стен и кровель, паропроницаемые и гибкие стекла. Таким образом, развитие наноиндустрии, а значит и инновационных технологий в современном строительном секторе в ближайшее время станет значительным стимулом для участников инвестиционного процесса в пользу выбора строительных материалов, в наибольшей степени соответствующих современным требованиям, которые предъявляюся к их безопасности, долговечности, экологичности и экономической эффективности. Список литературы 1. Кривцов, Е.
Согласно прогнозам экспертов, скоро разрушение бетонных конструкций останется в прошлом. Начало процессу уже положено.
Так, голландские инженеры разработали инновационную технологию создания бетона с использованием бактериальных культур и молочнокислого кальция, поглощаемого микроорганизмами. Данное решение обеспечивает полное восстановление повреждений на микроуровне. Инновации коснулись не только основания, но и верхушки домов. Так, швейцарский бренд SolTech создал уникальную альтернативу обычной черепице. Стеклянная крыша оснащена фотоэлементами, поглощающими и накапливающими тепло. Нагреваемая при этом вода используется в отоплении дома, а оставшуюся энергию перерабатывают в электричество.
Еще дальше пошла компания Ecovarrive, использовав грибной мицелий в качестве основного материала для жилого здания. Дом, не отличаясь большими размерами, при этом получился теплым, звукоизолированным, удобным в транспортировке, став отличной альтернативой палатке для путешественников. Резюмируя, можно сказать точно, что роль внедрения инновационных технологий в строительной отрасли переоценить сложно. Ввиду растущего спроса на недвижимость увеличивается популярность и передовых решений и материалов, которые позволяют не только оптимизировать затраты на возведение постройки, но и ускорить сам процесс, вместе с тем продлевая срок службы сооружения и обеспечивая его внешнее соответствие времени. Модифицированные материалы, используемые в процессе строительства, улучшают качество жизни.
Инновационные материалы в современном строительстве
Поэтому не будет ничего неожиданного в том, если кто-нибудь придумает назвать старую добрую паклю «эко-фибро-изоляцией», а соломенную крышу с глиняными водостоками - «эко-композитной кровлей». Вообще можно обратить внимание на тенденцию успешного использования в инновационно-пропагандистских целях вполне конкретных «модных» слов, вот их короткий список: «нано», «микро», «эко», «композит», «монолит». Поставьте любое подходящее из них рядом с названием своей продукции - и вы инновационный производитель. А тем временем бросается в глаза, что очень многие технологии, которые в России применяются всего 5-10 лет и считаются новыми, в Европе, Канаде или Америке откуда они в основном к нам приходят давно уже являются традиционными. Российские компании пользуются в основном западными инновациями, импортируя оборудование и технологии, а не создают свои собственные. Эксперты признают: западный строительный рынок ушел далеко вперед, а российскому ничего не остается, как его догонять. А догонять-то, наверное, уже поздно, в двери почти стучится самый страшный кошмар отечественных производителей, страшнее, чем бюрократия, коррупция и финансовые кризисы - Всемирная Торговая Организация.
ВТО, конкуренция и инновации Предстоящее вступление России в ВТО подстегнуло общество к еще более интенсивному употреблению слов про инновации. Считается, что при открытии границ возрастет конкуренция для российских производителей строительных материалов. У тех, кто сумеет создать себе репутацию инновационного производства , есть шанс получить протекционистскую поддержку государства. Ведь если предприятие инновационное - значит, перспективное, молодое, а молодым нужно помогать, ведь на рыночные конкурентные преимущества рассчитывать не приходится. На Западе именно конкуренция закономерно считается главным двигателем для внедрения инноваций. Там рынок заполнен высокотехнологичными, в том числе небольшими, компаниями, хочешь выделиться - придумай что-то новое.
Но в России пока наблюдается совершенно противоположная картина. Конкуренция на российском строительном рынке проявляет себя чаще на уровне небольших компаний, причем в тех рыночных сегментах, где производится хорошо зарекомендовавший себя продукт. Таким образом, мелкие предприятия стараются перенять популярную технологию, причем желательно недорогую, а на собственные инновации ни средств, ни желания у них нет. Новшества внедряют компании крупные. Причем делают они это не из-за конкуренции, а для того, чтобы увеличить маржу, по крайней мере, так было до кризиса. При высоком спросе на дефицитное жилье у компаний появлялись средства для инноваций, внедряемые новинки позволяли снизить себестоимость, а рыночная цена на объект оставалась прежней.
Перенасыщенный рынок 2008 года вообще не способствовал появлению инноваций - скупалось все, поэтому далеко не все крупные компании позаботились о модернизации. Вообще тенденция такова, что в России в подавляющем большинстве находят спрос только те инновации, которые позволяют экономить средства и сокращают сроки строительства. Что же касается качества, то вполне достаточно сохранить хотя бы прежний уровень, который удовлетворит приемную комиссию. Комков, - носят прикладной характер, они решают текущие проблемы компаний, но их недостаточно для того, чтобы вывести российскую экономику в целом на новый уровень и сделать ее по-настоящему инновационной». Мировая тенденция в строительных инновациях тоже предполагает экономию средств, но эта экономия тесно связана с проблемами экологии - в Европе, Америке и Японии стремятся утилизировать отходы, создавая одновременно новые экологически чистые материалы, находящие спрос в отрасли. Кроме этого, во всем развитом мире при создании инноваций в строительстве важной конечной целью является повышение архитектурной эстетики, стандартов жизни и комфортности проживания в сочетании с повышенной функциональностью и ресурсосбережением.
Когда речь идет о надежном строительстве, экологические решения касаются всех элементов - начиная от экологической целесообразности размещения здания в окружающей среде, детальной планировки с учетом экологической ситуации на данной территории и заканчивая выбором экологически чистых материалов. В мире все больше практикуется отказ от применения опасных для здоровья материалов стараются избегать применения асбеста, ПВХ и других строительных материалов, содержащих опасные для здоровья вещества. В России же некоторые из этих материалов сейчас переживают настоящий расцвет, а отдельные с успехом называются инновационными. Из всех перечисленных мировых тенденций в нашей стране, как уже говорилось выше, пока удалось привлечь внимание участников рынка только к энергосбережению, поскольку это самые доступные для понимания потребителя затраты предстоящей эксплуатации дома. Средний российский потребитель консервативен и практичен, деньги на ветер в подобных вопросах бросать не склонен, он способен оценить будущую экономию, но только если надбавка к рыночной цене самого строения соразмерна его представлениям о долгосрочной выгоде. Все остальные опции, включая использование естественных источников света и энергии, создание здоровой и комфортной среды, вопросы экологии и эргономичности пространства начинают выглядеть совсем невесомыми преимуществами, как только цена за квадратный метр падает тяжким грузом на весы покупательской рациональности.
Да и откуда ждать высокой притязательности к оптимальной вентиляции помещений от покупателей жилья в стране, где даже голую бетонную коробку в многоэтажном муравейнике, называемую квартирой, не может позволить себе большая часть населения. Будущее инноваций в российском строительстве Государству, региональным властям и участникам рынка хотелось бы, чтобы инновации в строительстве появлялись быстрее, и сразу же давали эффект, который отражался бы на доступности и комфортности жилья для населения. Но в строительстве, как и на многих рынках, подобно автомобилестроению, фармацевтике или рынку средств мобильной связи, по-настоящему инновационные вещи сначала появляются в высоком ценовом сегменте с пометкой «не для всех». И лишь спустя время, когда технология доказывает свою практичность, она получает дальнейшее распространение и становится доступной для самых широких слоев. Только в России, при отсутствии собственных изобретений, процесс выглядит несколько иначе: сначала импорт, затем совместное производство и уже потом - копирование и собственный выпуск. В целом инновации присутствуют во всех ценовых сегментах рынка, только носят они различный характер.
В каждом из этих сегментов и для инноваторов и для самих инноваций имеются риски, способные затормозить применение технологии или даже вовсе дискредитировать ее. В первом сегменте - риск спешки и использование дешевых материалов; во втором - возможные сюрпризы от технологий, не проверенных временем; в третьем - осознание потребителем переплаты за бесполезные дорогие игрушки. Специалисты строительных и консалтинговых компаний считают, что строительной отрасли еще долго придется ждать собственных инновационных технологий. Чтобы инновационные методы распространялись, нужно создавать комплексные решения - союзы девелоперов со строителями и производителями строительных материалов. Это создаст эффект масштаба и позволит наладить конвейерное производство, чтобы внедрять инновации сразу в среднем ценовом сегменте, и сразу с прицелом на качество, энергосбережение и экологичность. Наша статья посвящена инновациям в области строительных и отделочных материалов , существенно повлиявшим на процесс и тенденции возведения и обустройства зданий и сооружения.
Зачастую чтобы придать зданию теплоизоляционные свойства приходится комбинировать бетон с дополнительными материалами. Такие многослойные конструкции имеют ограниченный слой службы, а их герметичность довольно сомнительна. Стеновые блоки из полистирола изготавливаются путем добавления в цементную смесь вспененных частиц полистирола. Продаются такие блоки с уже готовой фасадной отделкой , у них более высокие теплозащитные свойства, чем у газобетонных и пенобетонных аналогов. Стена в итоге имеет малый вес и не нуждается в дополнительном утеплении, да и процент водопоглощения минимальный. Пеностекло и пеноцеолит.
Теплоизоляционные материалы, которые отличаются высокой экологичностью, низким водопоглощением, морозостойкие, биологически стойкие, подходят для использования даже в суровых климатических условиях. Их срок службы порядка 100 лет, основой являются туганские пески и гранулированный пеноцеолит или пеностекло.
Таким образом, дом не будет контактировать с землей и избежит последствий подземных толчков. Новинка уже установлена почти в 90 домах Японии. Дом из контейнеров, Франция Отработавшие свое контейнеры давно используются для строительства бюджетного жилья в разных городах и странах. Вот один из примеров. При строительстве дома были использованы восемь старых морских контейнеров, которые и создали необычную архитектурную форму здания. Кроме контейнеров также использовались дерево, поликарбонат и стекло. Общая площадь дома — 208 квадратных метров.
Стоимость строительства таких эконом-домов «контейнерного типа» обычно вдвое меньше постройки аналогичного дома из обычных стройматериалов. Кроме того, и возводится он в два раза быстрее. Выставочный комплекс из морских контейнеров, Сеул, Южная Корея Если жилыми зданиями из контейнеров уже давно никого не удивишь, то вот в центре делового и торгового района Сеула появилось совсем необычное здание. Построили его из 28 старых морских контейнеров. Площадь составляет 415 кв. В комплексе будут проходить выставки, ночные кинопоказы, концерты, мастер-классы, лекции и другие массовые мероприятия. Студенческие общежития из контейнеров, Голландия В Амстердаме пошли еще дальше. И за относительно небольшое время тысяча! В каждой отдельной комнате-контейнере есть все удобства.
Кроме того, на крыше оборудована эффективная дренажная система, которая собирает дождевую воду, идущую впоследствии на бытовые нужды. Ледяные отели В Финляндии и других северных странах вовсю строят гостиницы изо льда. При этом номер в ледяной гостинице стоит дороже, чем в отеле из других, более традиционных строительных материалов. Впервые ледяной отель открылся в Швеции более 60 лет назад. Мобильный эко-дом, Португалия При строительстве таких мобильных сооружений используются самые разные технологии. Особенность этого дома — его полная энергетическая независимость. На поверхности объекта закреплены солнечные панели для производства энергии, полностью обеспечивающей уникальный домик необходимым количеством. К слову, домик не только экологически чистый, но и полностью мобильный. Экодом разбит на две секции — в одной спальное пространство, а в другой — туалет.
Снаружи дом покрыт экологически чистым пробковым покрытием. Энергоэффективная комната-капсула, Швейцария Разработали проект архитекторы из компании NAU Швейцария , которые стремились сделать максимально комфортное и компактное жилье. Комнату-капсулу, получившую название Living Roof Жилая крыша , можно поставить практически на любую поверхность. Комната-капсула оборудована солнечными панелями, ветряными турбинами и системой сбора, хранения и рециркуляции дождевой воды. Вертикальный лес в городе, Милан, Италия Инновационный проект Bosco Verticale — строительство в Милане двух многоэтажных зданий с живыми растениями на фасаде. Высота двух высотных зданий составляет 80 и 112 метров. Всего на них высажено 480 деревьев больших и средних размеров, 250 деревьев небольшой высоты, 5000 различных кустарников и 11000 растений, образующих травяной покров. Такое количество растений соответствует по площади 10000 м? Благодаря почти двухгодичной исследовательской работе специалистов по ботанике были удачно подобраны виды деревьев, которые наиболее приспособлены к таким непростым условиям жизни на высоте.
Различные растения специально выращивались и акклиматизировались для этого строительства. В каждой квартире дома — свой балкон с деревьями и кустарниками. Дом-кактус, Голландия В Роттердаме идёт строительство роскошного 19-этажного жилого дома. Такое оригинальное название он получил из-за сходства с этим колючим растением. В нём располагаются 98 квартир с повышенной комфортностью. Строительство осуществляется по проекту архитектурной компании UCX Architects. Особенность этого дома — использование открытых террас-балконов под висячие сады, расположенные друг над другом в ступенчатом порядке, завинчивающиеся вверх по спирали. Такое расположение террас позволяет солнцу освещать растения со всех сторон. Глубина каждой террасы составляет не менее двух метров.
Композитные материалы применяются для изготовления балок, колонн, ферм и других несущих элементов зданий. Это позволяет создавать легкие и прочные конструкции для каркасов высотных зданий, ангаров, мостов. Усиление и восстановление строительных конструкций. С помощью композитных материалов можно надежно укрепить ослабленные временем или поврежденные конструкции, повысить несущую способность балок, колонн, плит перекрытия. Армирование бетонных конструкций. Композитная арматура эффективно заменяет стальную в изделиях из бетона - фундаментах, перекрытиях, колоннах. При этом увеличивается срок службы таких конструкций. Возведение мостов, эстакад, путепроводов.
Композитные материалы широко используются в транспортном строительстве благодаря высокой прочности и коррозионной стойкости полимерных композитов. Далее более подробно остановимся на таких перспективных технологиях применения композитов в строительстве как 3D-печать и композитная арматура. С помощью специальных 3D-принтеров создаются объемные элементы зданий из композитных материалов, армированных углеродным, стеклянным или базальтовым волокном. Преимущества 3D-печати композитных конструкций: Высокая скорость возведения зданий при минимуме рабочей силы. Возможность создавать прочные и легкие конструкции сложной геометрической формы. Использование местных материалов, снижение стоимости и времени транспортировки.
Заметных успехов в наномодифицировании бетонов добилась и другая группа исследователей из Санкт-Петербурга под руководством профессора Ю. Слайд 26 Модификатор "Таунит" Наномодификатор "Таунит" Тамбовский университет , разработанный и запущенный в промышленное производство совместными усилиями сотрудников Тамбовского государственного технического университета, ООО "Тамбовский инновационно-технологический центр машиностроения", ОАО "Тамбовский завод "Комсомолец" им. Получают "Таунит" каталитическим пиролизом углеводородов, при этом образуются твердые углеродные наномасштабные нитевидные образования преимущественно цилиндрической формы с внутренним каналом.
Эффективен "Таунит" и как модификатор полиэтилена, полипропилена, полиуретана, фторопласта в 1,5 - 3 раза повышает прочность этих полимеров , клеев, лакокрасочных материалов увеличивает адгезионную прочность, теплостойкость , гальванических, хромовых, цинковых покрытий повышает твердость, износостойкость, снижает пористость. Слайд 27 Ныне всем известно о негативном влиянии на человека электромагнитных излучений. Введение "Таунита" в материалы, предназначаемые для поглощения этих излучений, позволяет усилить экранирующую способность. Одна из японских фирм закупила у тамбовчан реактор синтеза "Таунита". Еще один такой реактор закупила Украина, а в России второй реактор смонтирован в г. Эти частицы представляют собой металлы железо, кобальт, медь, никель , включенные в оболочку углерода. Такие НЧ оказались особенно эффективными для нанобетонов: повышают в два раза их прочность и трещиностойкость, снижают усадку. Такой бетон уже в семисуточном возрасте приобретает прочность 47 - 50 МПа. Окончательная его прочность - около 100 МПа против 50 - 60 МПа для бетона того же состава, но приготовленного без наномодификатора и на обычной воде.
Слайд 30 Теплоизоляционные бетоны В рамках Белгородского государственного технологического университета им. Шухова создан НИИ "Наносистемы в строительном металловедении", который уже выдал "на-гора" немало новинок в сфере наноматериалов строительного предназначения. Одной из наиболее интересных среди них является гранулированный наноструктурирующий заполнитель, предназначаемый для производства конструкционных бетонов, обладающих повышенными теплоизоляционными свойствами. Поэтому, несмотря на существенное уменьшение плотности, водопоглощение бетона снизится в два раза по сравнению с бетонами на основе традиционных легких заполнителей. Наряду с этим заполнитель, почему он и называется наноструктурирующим, активно воздействует на цементную матрицу, увеличивая долю наночастиц в продуктах гидратации цемента. Слайд 31 Разнообразные свойства микрокремнезема Наряду с углеродными НЧ в последние годы при производстве материалов на основе портландцемента во всевозрастающих объемах стали использовать НЧ диоксида кремния. Эти НЧ несколько менее активны, чем углеродные, зато они несравненно дешевле. Более того, одна из разновидностей данных НЧ - микрокремнезем МК - образуется как побочный продукт при производстве элементного металлического кремния и ферросилиция.