Инновации в строительстве и их роль. Проблемы инноваций в строительстве
Раньше некоторые строения возводились веками. Сейчас же даже самые высокие здания мира сооружаются за год-другой. Инновации в строительстве – это передовые технологии, без которых нельзя представить современное общество. Все процессы улучшаются и совершенствуются, и это не обошло сферу строительства.
Новые дороги
Самыми актуальными вопросами на сегодняшний день в нашей стране являются инновации в дорожном строительстве. Этому был посвящен международный форум, проходивший в 2015 году в Сочи. Участники обсудили проблемы и перспективы внедрения новых технологий в дорожной отрасли. Особое внимание уделялось экспериментальным методикам, до сих пор не опробованным в РФ и в мире.
В тоже время инновации в строительстве в России применяются постепенно. Уже есть участки трасс, созданных по нетрадиционным проектам. О том, какие технологии могут стать преобладающими в нашей стране, и какие уже успешно внедрены, речь пойдет далее.
Superpave
Дословно Superpave означает идеальное дорожное покрытие с отличными характеристиками. Изначально эта технология была применена для строительства стратегически важных автомагистралей в Америке. Позже ученые поняли, что это удобно использовать и для обыкновенных трасс.
Огромное преимущество методики в том, что битумный раствор как основной компонент готовится индивидуально под условия среды, где будет проходить трасса. Небольшую массу раствора сначала подвергают множеству испытаний, прежде чем уложить ее под асфальт. Специфика Superpave заключается в том, что она поможет избежать трех самых главных проблем: колееобразования, усталостного и термического растрескивания.
В России определены два участка дорог, на которых были применены технологии идеального асфальтирования. Протяженность каждого – 1 км. Первый участок расположен на трассе М-5 «Урал» на расстоянии 45-46 км. И второй – Московское большое кольцо в направлении Минского шоссе, 25-й километр. 
Холодный ресайклинг
Инновации в дорожном строительстве подразумевают нахождение новый путей формирования покрытия, используя уже испробованные варианты. Метод холодного ресайклинга нельзя назвать таким уже новаторским. В мире его используют давно. Основная особенность в том, что асфальтобетонные гранулемы не разогреваются привычным способом, а наоборот, охлаждаются.
С одной стороны, это помогает сэкономить на транспортировке горячих смесей с завода, а с другой – стоимость эмульсионной базы довольно высока. Но несомненное преимущество в том, что методика холодного ресайклинга может использоваться в условиях холодного климата.
Рассматриваемый метод очень популярен у дорожников в нашей стране. Огромный плюс в том, что он позволяет повторно использовать материал старого покрытия. Таким образом, осуществляются реконструкция полотна и быстрое латание ям.
Укрепление грунта
Можно бесконечно приводить примеры инноваций в строительстве дорог. Рассмотрим еще один эффктивный метод. Сначала его успешно реализовывали в Америке, потом им заинтересовалась Европа. Чаще всего технология применяется для прокладки дорог в границах населенных пунктов и в тех местах, где присутствует серьезная нехватка ресурсов.
Укрепление грунта позволяет использовать тот слой почвы, который находится в месте прокладки полотна. Влажные и болотные грунты, преобладающие в России, невозможно использовать при других технологиях. Раньше их приходилось полностью вынимать и класть другие, более сухие и устойчивые породы. Такие инновации в сфере строительства дорог позволяют значительно экономить ресурсы.
«Чип-сил» и «Сларри-сил»
Обе методики очень схожи по составу используемой массы и способу нанесения. Основной материал представляет собой смесь щебня, битумной эмульсии и некоторых других наполнителей. Самое удобное то, что нанесение нового слоя происходит поверх старого асфальта. Это позволяет производить реконструкцию участков дорог в городе и на трассах, имеющих большой поток машин.
Возводим дома
Мы рассмотрели сферу строительства дорог. Сейчас мире также повсеместно набирают популярность инновации в строительстве домов. Чего только не придумывают инженеры и архитекторы! Самое интересное, что многие постройки готовы служить столетиями, хотя на их возведение уходит очень мало ресурсов, а порой их лепят даже из отходов. Предлагаем рассмотреть, какие инновации в строительстве преобладают на сегодняшний день.
Дом, напечатанный на 3D-принтере
В регионах США, подверженных частым торнадо, принято возводить простые дома из тонких материалов, чтобы не увеличивать расходы на строительство после каждой природной катастрофы. Жителям этих городов наверняка понравится идея китайских инженеров. На мировой презентации они представили взору простой дом, напечатанный на 3D-принтере.
Роль инноваций в строительстве
Ни для кого не секрет, что инновации – это путь к экономическому развитию страны и благосостоянию населения. Одно дело – новые технологии в промышленности, энергетике, сельском хозяйстве, но какую роль они играют в строительстве? Если задуматься над этим, то можно сделать несколько выводов:
Скоростное строительство
Отличным примером успешного внедрения инноваций в области возведения зданий является китайская фирма Broad Group. Она сумела доказать, что за две недели можно построить 30-этажный дом. Это стало мировым рекордом в возведении высотных зданий.
Секрет Broad Group довольно прост. В такие рекордные сроки им удалось построить высотное здание благодаря высшей точности в логистике, большому количеству рабочих и умелому управлению. Кроме того, с завода на площадку поставлялись готовые монолитные блоки, которые оставалось только установить на место. За 15 дней рабочие полностью возвели все этажи, облицевали внутри и снаружи, и даже расставили мебель.
Картонный домик
Если раньше дома из картона строили исключительно детям для игр, то сейчас инновации в архитектуре и строительстве поражают воображение. Еще несколько лет назад в Японию пришла мода строить перегородки в домах из тонкого материала. А что, климат там теплый, частые землетрясения не позволяют строить капитальные стены, вот и решили таким образом обезопасить себя. Но архитектор Шигеру Бан пошел еще дальше. Он предложил возводить целые капитальные сооружения из плотной бумаги.
Первые его детища – это небольшие строения временного характера для жертв природных катастроф. Из плотно скрученных труб картона он собирал стены, а середину оставлял полой. Если переплести между собой такие трубы, то они представляют собой довольно крепкую основу, способную выдержать крышу.
Самым выдающимся творением Шигеру Бан считает храм в Новой Зеландии. Это огромный дом, способный вместить несколько тысяч человек. Треугольная крыша из картона и витражи создают необычное впечатление, но больше всего поражает масштаб, когда понимаешь, что это все – из обыкновенного картона.
Дом из грузового контейнера
Само здание имеет шесть этажей. Но все они собраны по принципу конструктора и могут легко сниматься и перемещаться. Таким образом, из шестиэтажного здания в период низкого туристического сезона гостиница превращается в небольшой двухэтажный бюджетный комплекс.
Современные тенденции в России
Несмотря на то что последние годы в РФ реализуются такие масштабные проекты как Универсиада в Казани, Олимпийские игры в Сочи, сопровождающиеся грандиозными постройками, проблемы инноваций в строительстве существуют очень большие.
Как сообщают в Министерстве строительства и жилищно-коммунального хозяйства, новаторские идеи присутствуют и успешно внедряются в различных отраслях. Есть интересные проекты, которые можно было бы применить для модернизации производственных мощностей, разработки повышения энергоэффективности и экологической безопасности наиболее крупных предприятий.
В то же время по всей стране наблюдается такая тенденция: общий объем жилищного строительсва повышается, а вот строительных работ идет на спад. Во многих городах, находящихся далеко от центральных регионов, уже давно забыли, как выглядит строительный кран. Причин спада работ множество. Это и снижение расходов государства на данную сферу, и существенный рост цен на необходимые материалы, и недостаточное внедрение инновационных технологий. Рассмотрим, какие проблемы препятсвуют развитию и реализации новаторскх идей.
Проблема №1
Проблема №2
Основные направления внедрения инноваций в строительстве
Как уже было установлено, строительство потребляет продукцию большинства отраслей промышленности страны, потому внедрение инноваций в строительстве непосредственно связано с инновациями и разработкой продукции других отраслей, а также собственной деятельностью строительных организаций.
Основными направлениями внедрения научных достижений в строительстве являются совершенствование и создание новых:
− самой строительной продукции.
Более детально основные направления внедрения инноваций в строительстве приведены на рис 2.2.
| Усовершенствование строительной продукции |
| Инновации в строительстве |
| Усовершенствование процесса труда |
| Машины и механизмы |
| Средства ЭВМ |
| Средства связи |
| Инструменты, инвентарь и др. |
| Технические средства управления |
| Транс-порт |
| Строительные материалы |
| Технологическое обладнання |
| Конструкции, изделия |
| База строительных организаций и предприятий промышленности строительных материалов |
| Планирование |
| Стимулирование |
| Управление |
| Технология и организация строительного производства |
| Механизация и автоматизация |
| Организация труда |
| Материальное обеспечение |
| Качество готовой строительной продукции |
| Объемно-планировочные и конструкторские решения |
  |
Рис. 2.1. Основные направления внедрения инноваций в строительстве
Научно- технический прогресс в строительстве охватывает не только готовую строительную продукцию, но и средства труда, которые меняют технологию строительного производства, организацию труда, путем внедрения эффективных машин, оборудования, инструмента, инвентаря, приспособлений. Прогресс техники выражается в том, что человеческий труд отступает на задний план в сравнении с привлечением к производственному процессу машин.
Важным направлением технического прогресса в строительстве является развитие предметов труда, а именно применение новых эффективных материалов, конструкций и изделий, эффективного технического оборудования, которое способствует сокращению сроков строительства, повышению качества.
Главная определяющая роль во внедрении инноваций принадлежит процессу труда, его этапам, как в сфере производства, так и в сфере управления. Постоянное совершенствование планирования, управления, организации и технологии, механизации, стимулирования строительного производства является необходимым условием ускоренного роста научно-технического прогресса, внедрения новаций, ведущая роль, в котором принадлежат человеческому фактору.
В настоящее время научно-исследовательские работы в строительстве и промышленности строительных материалов должны быть сосредоточены в таких направлениях:
− технология защиты зданий, сооружений и территорий застройки от опасных естественных и техногенных выбросов;
− технологии комплексной технической реконструкции жилищных, гражданских производственных зданий и сооружений;
− ресурсо- но энергосберегающие технологии, в том числе материалоемкость и утилизация отходов;
− внедрение перспективных технологий в промышленности строительных материалов, стройиндустрии, строительно-монтажных работ;
− создание зданий промышленного назначения с возможностью их дальнейшей трансформации и модернизации, а также уникальных зданий гражданского назначения.
Решающая роль в этом вопросе принадлежит проектам, через которые осуществляется реализация научных разработок, нововведений. Законченные строительством и введенные в эксплуатацию здания и сооружения определяются техническим уровнем качества строительства и высокой эффективностью проектных решений.
Сегодня для уменьшения веса зданий применяются новые конструктивные решения покрытий из легких металлических конструкций и на основе структурных плит.
От решения проблем качества строительства введенных в действие промышленных комплексов и объектов, жилых домов, объектов соцкультпобутового назначения во многом зависит успешная работа предприятий, своевременное освоение ими проектных мощностей, улучшение условий труда, быта и отдыха коллективов предприятий, надежность и долговечность зданий и сооружений, повышение их архитектурной выразительности, снижение эксплуатационных расходов, что обеспечивает спрос потребителей рынка.
Инновационная деятельность в первую очередь должна быть направлена на: а) повышение технико-экономического и архитектурного уровня проектных решений зданий и сооружений, б) на качество производимых строительно-монтажных работ.
Ускорению инновационных процессов в строительстве отводится первичная роль, поскольку через эту отрасль внедряются научные достижения в другие отрасли экономики. Сегодня инновационные процессы приобретают качественно новые черты, которые заключаются во взаимодействия науки и производства. Наука превращается непосредственно в производительную силу на основании исследований которой разрабатываются и внедряются новые объемно-планировочные, технологические и конструктивные решения, прогрессивные материалы, конструкции, изделия.