Технологии будущего в строительстве
Рынок строительных материалов и услуг предлагает частному застройщику новые технологии строительства, позволяющие возводить дома быстрее, с максимальным теплосберегающим эффектом.
Среди многообразия предлагаемых решений можно выделить четыре группы технологий строительства
: строительство из 3D панелей
: переставная модульная опалубка
Несъемная опалубка
Строительство из 3D панелей
Как же описывая новые технологии строительства не упомянуть актуальное и современное обозначение 3D. Данная технология является развитием уже упомянутого метода сборки каркасно-щитовых домов, но со своими существенными особенностями.
Здесь каркас дома заменяют панели, скрепленные жесткой сцепкой и формирующие несущие стены. Затем обе стороны панелей закрываются бетоном.
Панели производятся промышленным способом, и являются монолитными пенополистирольными плитами, которые армируются также сетками с обеих сторон. Панели скреплены с помощью металлической арматуры, диагонально пронизывающую каждую панель и выходящую за ее пределы. Собирать 3D панели несложно, они имеют достаточно легкий вес, а собранная конструкция крепкая и надежная.
Переставная модульная опалубка
Каркасное домостроение
После заливки фундамента, начинается сборка каркаса. Его конструкция составляется из горизонтальных, вертикальных и диагональных балочных элементов, соединенных между собой. Чаще всего используют каркасные элементы из дерева либо металлические детали. Каждый материал имеет свои преимущества
Технология строительства ЛСТК (легкие стальные тонкостенные конструкции) — это каркасная технология, в которой каркас изготавливается с помощью оцинкованных профилей из стали. ЛСТК — это достаточно высокопрочная и негорючая конструкция. Но также это конструкции повышенной сложности, которые требуют от работников специальных навыков и знаний, иначе добиться качественного возведения такой конструкции чрезвычайно сложно. Для соединения его элементов каркаса необходимо просверлить технологические отверстия, или использовать сварочные работы. В связи с вышесказанным, строительство дома своими руками с использованием металлических конструкций видится очень затруднительным.
Следует помнить, что металлические профили в материале стен есть «мостиками холода». Исходя из всего вышесказанного, ясно отчего цена строительства по этой технологии довольно высокая, а сама технология редко используется.
Поэтому дома, построенные с помощью деревянных каркасов на сегодня более популярны. Обычно используют брус, имеющий правильную геометрию, что облегчает процесс строительства.
инновации в строительстве
Развитие-необходимая составляющая процессов, происходящих вокруг нас, без которой становится невозможным повышение качества нашей жизни. В данной статье речь пойдет о инновациях в строительстве, но только тех, которые являются не просто нововведением, а скорее необходимой составляющей, позволяющей вывести процесс и экономику строительства на более высокий уровень, а, проще говоря, являются двигателем развития отрасли. Итак, рассмотрим несколько инноваций, которые, при использовании их в серийном производстве, смогут значительно упростить, ускорить и удешевить метод возведения зданий.
КОНТУРНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО.
Если говорить о способах возведения малоэтажных домов, то наиболее перспективной технологией, с помощью которой становится возможным произвести революцию в строительстве, является 3D печать. Сам метод практически универсален, так как существует 7 технологий 3D-печати с различной точностью.Технология уже используется в самых разных сферах, вплоть до машиностроения и медицины.
Нас интересует контурное строительство по технологии схожей сFDM – послойного создания объекта при помощи наплавления материала – которая позволяет возвести ограждающие и несущие стены. А в потенциале – автоматизировать отделочные работы и прокладку инженерных сетей. На сегодняшний день самое успешное и привлекательное контурное строительство продемонстрировала компания из поднебесной ShanghaiWinsun, которая уже строит дома по этой технологии. Их детище способно напечатать дом примерно 6,4 м высотой и шириной 9,75м. Изначально компания представила лишь несколько одноэтажных жилых домов, возведение которых заняло 24 часа. Сооруженный принтер заправлялся цементом и строительными отходами, а чтобы отказаться от опалубки в смесь добавлялся затвердитель. Вскоре был сооружен принтер, производящий отдельные цельные блоки будущих домов, которые укрепляли арматурой и дополняли теплоизоляционными материалами, затем монтировали на месте. Стены таких домов практически полые, а прочность и устойчивость конструкции придает зигзагообразная подача смеси внутри таких стен.
Стоит отметить, что наиболее интересными объектами, построенными компаниейWinsun, являются пятиэтажный дом и вилла площадью 1100 м2 и стоимостью $161 тыс. Несмотря на дорогостоящее строительство у компании есть заказы. Это объясняется экономической составляющей: метод позволяет экономить 30-60% строительных материалов, благодаря использованию переработанных строительных материала и мусора. Последний проходит очистку и становится безопасен для использования человеком. Применение такой смеси материалов значительно снижает выброс углекислого газа в атмосферу. Также удивляет скорость возведения таких домов – время на строительные работы снижается до 70%.
В рациональности данного метода сомневаться не приходиться.
Но и у него есть недостатки, требующие доработки – это проблема использования технологии в высотном строительстве и, как следствие, проблема армирования стен, невозможность строительства на холмистой местности. Также метод не решает проблему возведения перегородок и кровли.
Но и этим вопросом сейчас занят Андрей Руденко – инженер США, занятый в частном проекте по возведению жилых конструкций. Он уже предлагает свой способ как армирования, так и строительства зданий на не выровненном участке. А то, насколько он продвинулся в своих начинаниях свидетельствует замок в Миннесоте. Материалом для возведения служил обычный бетон, который армировался в ходе возведения замка.
МОДУЛЬНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО.
Внедрению в строительную отрасль сильно мешает громоздкость и неудобство эксплуатации машин для 3D-печати зданий. Американские дизайнеры Захари Шох и Юджин Ли предложили свое видение эволюции в строительной отрасли. Захари напечатал на изобретенном им принтереEuclid части дома-модули. Детали собрали на месте. Плюс технологии заключается в том, что материалом для печати служил пластик-легкий, ударопрочный и износостойкий. Модули, напечатанные на таком принтере необычны по форме и полые внутри. Это сделано для возможности заполнения полостей теплозащитным материалом и возможностью прокладки инженерных сетей и коммуникаций. Детали сделаны в форме буквы S, что делает их универсальными. Скорость печати такого дома высока и составляет 18 часов. Сборка дома не потребует специнструментов.
Минусом этого новшества является использование для печати пластика ABS. При его нагревании образуются пары ядовитого акрилонитрила, поэтому рекомендуют воздержаться от использования ABS для 3D-печати прототипов, а использовать более безопасный для человека PLA. Но этот пластик не такой износостойкий и разлагается через несколько лет, поэтому его использование для печати модулей дома Захари невозможно. К минусу можно отнести маленький рабочий объем Euclid, который составляет всего лишь 1,12х1,12х1,12м.
Эту технологию рационально использовать для торговых объектов из-за легкого монтажа и демонтажа всей конструкции. Но опять же, возможно, выгоднее будет использовать элементы, полученные профильной экструзией, а не напечатанные на 3D-принтере.
Многие компании разрабатывают модульное производство, исходя не только из экономической целесообразности, а следуя направлениями в архитектуре и заботясь о том, чтобы их продукт причинял меньше вреда экологии. Например, голландская компания BeingDevelopment, которая объявила о запуске производства шести домов.
Дома, выполненные из экологически чистых материалов, будут собираться на месте. Не перерабатываемые отходы от такого строительства не будут превышать 2%. Все дома задуманы одноэтажными, но разные по типу и площади: XS Вилла (62 м2), Патио дом (82 м2) и Бунгало (144 м2),Vide дом (175 м2), Лофт дом (220 м2) и Гранд Патио (288 м2). Первые три уже запущены в производство, остальные будут представлены в ближайшее время.
Другую интересную разработку представила китайская корпорация «Чжода», которая в рамках расселения аварийного жилого фонда ведет строительство домов в нашей стране в республике Саха. Их модульные дома не только имеют привлекательную себестоимость – 15 тыс. руб. за 1 кв.м (без учета затрат на фундамент и инженерную инфраструктуру), но и позволяют объединять блок-модули с возможностью расширения пространства, практически руководствуясь только пределами своей фантазии. Возможна установка системы коммуникаций, функционирующей на принципах “умного дома”. И, конечно, модули выполнены из современных и экологически чистых материалов. Дизайн таких домов интересен и удивляет продуманность внутреннего пространства для максимально комфортного проживания в них.
Такие дома, при необходимости, легко транспортировать, как и все модульные постройки.
Модульное строительство становится все более популярным, но здесь отметить, что такая технология требует под себя разработку нормативной документации. Но стоит отдать должное, что данная технология оправдана во время кризиса, вытесняя капитальное строительство, что касается строительства малоэтажных зданий.
Инновационные материалы в строительстве
Возникновение таких материалов подчинены таким факторам как: скорость возведения здания, его прочность, достаточные тепло- и звуко- изоляционные свойства, экологичность и т.д.
На основе вышеперечисленного заслуживает внимания разработка израильской компании KiteBricks. Их запатентованная в США технология по производству строительных блоков SmartBrick удивительно напоминают детали из конструктораLego. Выполнены блоки из высокопрочного бетона. Форма блоков позволяет легко соединять их между собой. А воздушные полости, образующиеся при соединении, служат как тепло- и звуко- изоляцией, так и могут быть использованы для прокладки элементов инфраструктуры. Самое интересное, что этот метод предлагает полностью отказаться от цементно-песчаного раствора, т.к. соединение их происходит через пазы и дополнительно скрепляются двухсторонней липкой лентой типа 3M VHB, отличающейся супер-стойкостью. При необходимости возможно произвести «армирование» таких блоков путем помещения арматуры в специальные каналы. Необходимость в финишной отделке поверхности стены из таких блоков отпадает.
Заявлено, что блоки можно использовать при устройстве фундамента и перекрытий, т.к. имеют жесткость сравнимую с железобетоном.
В планах у компании создание роботов-строителей, как на фотографии, представленной выше. Они будут собирать здание из этих кирпичиков.
Но самая удивительная технология представлена голландскими учеными Эрик Шлэнджен и Хенк Йонкерс, которые разработали особый вид биобетона. Он способен «самовосстанавливаться», решая проблему попадания влаги внутрь материала и его дальнейшего разрушения. Все дело в спорообразущих бактериях рода Bacillus, которые входят в структуру бетона. Чтобы поддерживать численность бактерий в бетон добавили микрокапсулы с лактатом кальция, которые имеют долгий срок хранения. Но такой бетон нельзя применять с некоторыми видами красок, покрытий и строительных смесей. Бактерии плохо переносят экстремальные погодные условия, поэтому ученые будут наблюдать за состоянием бетона в реальных условиях на протяжении двух лет. За это время планируется решить существующие недостатки бетона.
Другие исследователи из Корнейского университета (Голландия) SabinDesignLab, и JennySabinStudio сделали ставку на печать керамических кирпичей высокого разрешения PolyBricksпри помощи так нам знакомого 3Dпринтера. Кирпичи похожи на шлакобетон и не нуждаются в специальных растворах для соединения между собой. Скрепление соседних деталей происходит через пазы конической формы, получившее название «ласточкин хвост». Кирпичи проходят несколько стадий обжига для уменьшения коробления и деформации.
Конечно эта технология экономически эффективна, ведь используются бюджетные материалы и приложение физического труда здесь минимально, но, как и все новинки, она требует доработки.
Что касается российских разработок, то здесь их много. Например, в ХТТМ СО РАН предложили заменить основу в цементных связующих на силикатную.Она повысит качества используемого материала: нагрев при более низкой температуре во время изготовлении, более высокая прочность на сжатие, отсутствие вспучивания при разогреве.Другая технология – революция в армировании бетона путем замены обычной арматуры на базальтопластиковую. В цементную матрицу вводят базальтовую фибру с защитным покрытием. Такая арматура по сравнению с обычной более легкая, радиопрозрачная и устойчива к коррозии. Ударопрочные характеристики у такой арматуры возрастают в 4,5 раза, а долговечность в 5 раз. Она прекрасно подойдет для строительства объектов особого назначения.
Ученые из Института химического материаловедения и углехимиии Сибирского отделения Российской академии наук представила наноструктурированный материал Kemerit. Он добавляется к бетону. Лишь 0,1 % в общей цементной массе такой добавки позволит увеличить прочность сооружений на 25%. Использовать ее можно будет как в жилищном строительстве, так и в строительстве дорог, мостов и даже водоканалов. А первые реализованные проекты с применением этой добавки можно будет увидеть через пару лет.
Несомненно, почти каждый день придумывается новый материал, способы возведения зданий, но здесь были рассмотрены наиболее интересные новинки в строительстве. Стоит помнить, что прогресс не стоит на месте. Сменяются технологии производства и способы строительства.Все это происходит благодаря таким инновациям, какие описаны в статье. Так что не стоит ими пренебрегать. Ведь любое массовое производство таких материалов приведет к повсеместному использованию их в строительстве, и они быстро перейдут в ранг традиционных.
Применение новых технологий при строительстве частных домов
Выбирая подходящий проект для будущего дома, застройщики в первую очередь ориентируются на скорость монтажных работ, ведь для современного человека любое промедление кажется серьезной проблемой – таковы реалии нашей стремительной жизни. Немаловажно и то, что все мы не желаем сталкиваться с неприятными моментами, которые могут быть вызваны сезонным изменением погоды, так как это негативно скажется на сроках сдачи объекта, да и желание поскорее обрести новое жилище заставляет ускоряться. Именно поэтому люди все чаще стали интересоваться новыми технологиями в строительстве частных домов.
Современные технологии в строительстве
Теперь поговорим о практическом аспекте, ведь он также немаловажен. К примеру, вы арендуете строительный инструмент, плату за который необходимо вносить ежедневно, кто же захочет переплачивать? Вот тут-то и приходят на помощь усовершенствованные решения, позволяющие реализовать типовой проект за каких-то два или три месяца. Так что же нам предлагают авторы инновационных разработок, и что мы сможем с успехом внедрить на своей стройплощадке?
Современная и популярная технология
Сразу же хотим обратить ваше внимание, что новые технологии и высокотехнологичные строительные материалы – это понятия разные, хоть и находятся в одной плоскости. К примеру, пенобетонные блоки, деревянные оцилиндрованные бревна и OSB плиты – продукты не так давно появившиеся, но это никак не технологии строительства дома, другое дело способ их монтажа. Здесь вам и нестандартный подход к привычному строительному процессу, и улучшение эксплуатационных показателей частных домов, но давайте обо всем по порядку.
Эта аббревиатура более привычна для нас под названием «народная», также известная как «переставная опалубка», а полностью она звучит: Технология Индивидуального Строительства и Экология. Это изобретение полностью принадлежит нашим соотечественникам, что приятно вдвойне. Основным преимуществом такого новаторского подхода является то, что построить дом можно своими руками, без помощи специалистов.
Применение технологии переставной опалубки
Принцип технологии
Современное строительство частных домов, основанное на данном методе, характеризуется заливкой свайных или столбчатых фундаментов, зачастую доукомплектованных ростверком. Главным вашим инструментом на данном этапе будет бур, который был специально разработан для ТИСЭ.
Стены таких домов собираются из пустотелых облегченных блоков, формирующихся непосредственно на стройплощадке при помощи модульной опалубки, которую нужно периодически перемещать. Вся суть метода строительства состоит в том, что вы фиксируете модули (формы) на том месте, где будет стена дома, и заливаете в них бетон. Когда раствор затвердеет, модули демонтируются и переносятся на новое место.
Возведение стен по ТИСЭ
Плюсы
Если вы все решитесь построить такое сооружение, то вас непременно порадует отсутствие так называемых мостиков холода, с которыми с переменным успехом борются современные застройщики. Также вам не нужна целая бригада строителей, потому что такого рода строительство не требует более 2 – 3 человек, включая хозяина дома, да и то лишь на отдельные процессы (перемещение опалубки, бурение грунта).
В данном случае вам не придется арендовать или покупать спецтехнику, что существенно снижает смету строительства. Более того, вы сможете самостоятельно выбирать состав наполнителя для стен таких домов и комбинировать материалы (как вариант – кирпич с бетоном).
Каркасное строительство
В настоящее время у нас к такой технологии возведения домов прибегают нечасто, но это происходит скорее по причине недостатка информации среди частных застройщиков, что может измениться за короткое время, а значит, перспектива ее распространения есть.
Особенности
После того как залит фундамент, приступают к сборке каркаса. Такая конструкция состоит из балочных элементов, расположенных по горизонтали, вертикали и диагонали, и сочлененных между собой. Как правило, здесь используются деревянные или металлические каркасные элементы – все зависит от личных предпочтений хозяев домов.
Сборка деревянного каркаса
Заготовки из металла, естественно, прочнее, но для их соединения потребуется сверление технологических отверстий, что можно заменить сварочными работами, а это усложняет процесс, мы же хотим построить дом быстро и без сложностей. Исходя из тонкостей работы с металлами, более популярными остаются деревянные «скелеты». Чаще всего это брус, который облегчает строительство деревянных домов по новым технологиям благодаря правильной геометрии.
Конструкция каркасного строения
Стены здесь являются своеобразной обшивкой, а построить их можно из различных материалов, с которыми работают по новым принципам:
- Первый принцип – стены на деревянных каркасах, которые можно соорудить из OSB плит, заполняются любыми теплоизоляционными материалами. К примеру, можно выбрать пенобетон, керамзит, пенополиуретан или волокнистый утеплитель, опять-таки, как пожелает хозяин дома.
- Второй принцип – сборные щиты, которые на момент строительства укомплектованы утеплителем и гидроизоляцией.
Обратите внимание на то, что второй вариант более сложен в реализации (мы же говорим о том, что хотим построить жилище малыми силами). Достаточно трудно собрать готовые щиты правильно, не нарушая технологии. Да и без крана не поднять столь массивные элементы, а это существенно усложняет процесс и приводит к его удорожанию.
Преимущества
Для возведения подобных построек подходит любой тип фундамента, неважно, на каких грунтах он будет залит, даже если речь идет о проблемных ландшафтах. Также здесь появляется возможность быстрой перепланировки, не несущей больших затрат. Это же касается и пристроек, при помощи которых можно без проблем увеличить площадь частных домов – устанавливайте дополнительные элементы каркаса и обшивайте новые стены.
Для финишной отделки можно использовать любые материалы, здесь нет никаких ограничений.
3D панели
Новые веяния в строительной сфере иногда представляют собой доработанные принципы, появившиеся ранее, так и с панелями 3D, отдаленно напоминающими метод сборки каркасно-щитовых домов.
Строительство из 3D панелей
Панели, произведенные в промышленных масштабах, являются не сборными щитами, а монолитными пенополистирольными плитами, предварительно проармированными усиливающими сетками с каждой стороны. Между собой они связываются при помощи металлических стержней, которые насквозь пронизывают конструкцию по диагонали и выходят за ее пределы. Построить дом из таких блоков несложно, ведь у них достаточно легкий вес, а сборка получается крепкая и надежная.
Особенности и преимущества
Здесь отсутствует «скелет» дома в классическом его понимании, а вместо него выступают панели, связанные жесткой сцепкой и образующие несущие стены постройки. После их возведения конструкцию покрывают «рубашкой» из бетона с каждой стороны смонтированных панелей.
Конструкция 3D панели
Полимерный материал, из которого состоят современные панели, позволяет свести теплопотери к минимуму, а это существенный момент в возведении современных домов как деревянных, так и панельных. Еще можно построить сооружение из SIP панелей – это также новые материалы в стройиндустрии. Однако они мало задействованы на частных строительных площадках из-за больших габаритов.
В основном такой материал выбирают для монтажа масштабных объектов. Если вы все же по каким-то причинам не оставляете мысль о применении SIP панелей на собственном участке, лучше закажите их у производителя по индивидуальным чертежам, что станет в копеечку, и немалую.
Несъемная опалубка
Одна из наиболее известных технологий, часто применяемая при частном строительстве благодаря доступности и простоте исполнения.
Готовый дом по технологии несъемной опалубки
Принцип строительства
Как и у технологии ТИСЭ, здесь основой принципа является то, что вы можете быстро построить дом без бригады мастеров.
Несъемная опалубка из пенополистирола
Несъемная опалубка может быть сформирована из блочных или панельных элементов, которые в процессе работы размещаются по периметру основы на определенном расстоянии друг от друга, образовывая простенок. В полость между блоками помещают арматуру и заливают бетонную массу.
Плюсы
Как говорилось ранее, построить такой дом вы сможете самостоятельно, на чем неплохо сэкономите. Помощники могут понадобиться лишь на этапе заливки фундамента и при монтаже перекрытий, в остальном справитесь сами. При этом, выбрав правильный наполнитель для стеновой опалубки, можно не беспокоиться о дополнительной теплоизоляции.
Оказывается, строительство домов может быть недорогим и достаточно простым, и речь здесь идет как о блочных сооружениях, так и об их деревянных собратьях. Зная и применяя новейшие технологии, построить качественное жилище на сегодняшний день не составит особого труда.