10 невероятных строительных технологий, которые могут изменить мир
Последствия пребывания людей на Земле усугубляются с каждым днем. Наше потребление энергии растет и становится только хуже. Население также растет, что создает серьезную нехватку пространства, воды и еды. Наконец, стремительно меняется окружающая среда, и природа оказывает серьезное влияние на города по всему миру. Для решения ряда таких проблем необходимы инновационные изменения в сфере старых строительных технологий, которые сделают будущее красивым, чистым и, самое главное, пригодным для жизни.
Бамбуковые города
Большинство современных людей считают бамбук декоративным материалом. Но на самом деле это невероятный строительный ресурс. Бамбук растет быстро, он прочнее стали и устойчивее цемента. Поэтому Penda, архитектурная студия в Пекине, Китай, хочет использовать бамбук в качестве основного ресурса для строительства целого города.
Этот город будет устойчивым, экологически чистым и недорогим. Здания будут строить, связывая бамбуковые пучки вместе, перевязывая их веревкой. Используя такую технику, Penda думает, что сможет построить город, который вместит 200 000 человек к 2023 году.
Как только общая структура будет завершена, можно будет с легкостью добавлять горизонтальные и вертикальные блоки. Кроме того, комнату или даже целое здание из бамбука можно будет разобрать без особых усилий, а бамбуковые прутья всегда можно использовать повторно.
Алмазные нанонити
Насколько нам известно, алмазы — самый прочный минерал, который встречается в природе на Земле. Это делает алмазы прекрасным строительным материалом при должном подходе.
Ученые Пенсильванского университета создали инновационные алмазные нанонити, которые в 20 000 раз тоньше человеческого волоса. При этом алмазные нанонити считаются самым прочным материалом на Земле (и, возможно, в целой Вселенной). Помимо тонкости и прочности, они также невероятно легкие.
Исследователи смогли создать эти нити ультратонких алмазов, применяя чередующиеся циклы давления к изолированным молекулам бензона в жидком состоянии. В результате этого рождались кольца атомов углерода, которые были упорядочены в цепи.
Такие нанонити, возможно, вряд ли будут использовать в повседневном строительстве, но в амбициозные проектах, например, при создании троса космического лифта, вполне.
Аэрогелевая изоляция
Аэрогель — не новый материал. Его обнаружили еще в 1920-х годах. Он создается в процессе удаления жидкости из геля и замещения жидкости газом. В процессе этого, вещество становится сверхлегким, поскольку на 90% состоит из воздуха. Для изоляции оно подходит идеально. Аэрогель использовали для изоляции трубопровода в промышленных зонах и даже на марсоходе.
Aspen Aerogels хочет использовать аэрогели для домашней изоляции. Компания создала продукт под названием одеяла Spaceloft, с которыми довольно просто работать из-за их веса и тонкости. Несмотря на свою легкость, эти одеяла в два-четыре раза превосходят по изоляционным свойствам традиционные изоляции из стекловолокна или пены.
Одеяла Spaceloft также позволяют парам воды проходить через них, а также являются огнестойкими, как ни странно. Хотя дома, обернутые аэрогелем, не будут такими же огнестойкими, как дома в «451 градус по Фаренгейту», этот тип изоляции должен уменьшить количество домашних пожаров.
Проблема в том, что аэрогель намного дороже традиционной изоляции, хотя и сэкономит деньги на счетах за энергию на длинной дистанции. Кроме того, не все дома можно с легкостью модернизировать этим материалом. Такие одеяла лучше всего подойдут для старых домов, либо новых, которые будут специально устроены для изолирования аэрогелем.
Дорожный принтер
Прокладка дороги занимает много времени. В среднем один работник может проложить 100 квадратных метров в день, используя традиционные методы. Дорожные принтеры вроде Tiger Stone могут сократить этот процесс, «распечатывая» до 300 квадратных метров булыжной мостовой в день.
Другой RoadPrinter RPS может укладывать до 500 квадратных метров в день. От одного до трех операторов кормят кирпичами машину. Затем толкатель сортирует кирпичи в узор, словно ковер. В этот момент гравитация берет свое и машина укладывает кирпичную дорогу. Затем похожий на каток валик придавливает кирпичи к месту.
Эти принтеры работают на электричестве и не содержат множества движущихся частей, что делает их простыми в использовании и обслуживании. Кроме того, они не создают много шума, особенно по сравнению с традиционными методами мощения дорог.
Конечно, основное различие между большинством дорог и теми, что укладывают эти печатные машины, в том, что они кладут кирпичи, булыжник или плитку вместо асфальта. Тем не менее блочные дорогие даже лучше, чем асфальт, поскольку они фильтруют воду, расширяются при замерзании и служат дольше.
Бестросовые многонаправленные лифты
Большая проблема с крупной инфраструктурой в том, что нет эффективного способа в ней перемещаться. Люди ходят всегда с одной скоростью и на определенное расстояние. И в каждом лифте зачастую лишь одна движущаяся кабинка. Если вам приходилось использовать лифт в большом здании, вы знаете, что иногда ожидание смерти подобно.
Немецкий производитель лифтов ThyssenKrupp планирует избавиться от этих проблем. Вместо использования кабелей он предлагает пустить лифты на основе магнитной левитации (маглевы). Тогда они смогут передвигаться как вертикально, так и горизонтально. Это также позволит использовать больше одной кабинки на шахту, что сэкономит время ожидания.
Наконец, магнитные лифты будут потреблять меньше энергии, что тоже хорошо для окружения. В 2016 году ThyssenKrupp планирует испытать новую лифтовую систему в здании в своем исследовательском кампусе.
Солнечная краска
Если каждый домовладелец распишет свою крышу такой солнечной краской, то сможет вырабатывать более чем достаточно энергии для дома, уменьшив таким образом зависимость от ископаемого топлива. Кроме того, солнечная краска дешевле в производстве, чем традиционные солнечные батареи. Солнечные батареи, используемые в этой краске, пока не очень эффективны, но ученые работают над этой проблемой.
Вертикальные города
Один из способов решить эту проблему — строить вертикальные города. Уже есть несколько предложений по вертикальным городам, которые можно построить в Сахаре, Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) и Китае.
Эти вертикальные города будут с гигантскими зданиями, которые будут обеспечивать людей жилыми домами, рабочими местами и магазинами. К примеру, итальянская фирма Luca Curci Architects собирается строить 189-этажное здание в ОАЭ. Оно сможет вместить 25 000 человек с магазинами и офисами. Поскольку людям не нужно будет покидать здание, это позволит решить проблему пространства и снизить уровень выброса углерода.
Такие мегаздания будут самоподдерживающимися и зелеными. Поскольку они большие, по всей площади стен можно разместить солнечные батареи. Также они будут использовать геотермальную энергию и собирать дождевую воду.
Умный бетон
Большинство типов бетона позволяет воде впитываться в землю, но лишь 300 миллиметров в час. Topmix позволяет пропускать 36 000 миллиметров воды в час, а это порядка 3300 литров в минуту.
Вместо того чтобы использовать песок для бетона, Topmix включает кусочки гранитного щебня, упакованные вместе. Вода просачивается через эти кусочки гранита, а после поглощается почвой, утекает в канализацию или собирается в водный резерв. Помимо уменьшения шанса затопления, Topmix сможет поддерживать улицы сухими и безопасными. Кроме того, воду можно направить в резервуары и использовать для нужд.
Проблема проницаемого бетона в том, что его можно использовать лишь в местах, где не слишком холодно. Холодная погода приведет к расширению бетона, что его уничтожит. Он также будет дороже обычного бетона, но на длинной дистанции города могут сэкономить деньги за счет снижения затоплений.
Умные кирпичи
Взглянув на Smart Bricks разработки Kite Bricks, несложно заметить их сходство с кубиками Lego. Эти строительные кирпичи имеют ручки сверху и могут соединяться подобно кусочкам Lego. Умные кирпичи удерживаются на месте при помощи арматуры и бывают самых разных форм.
Вместо использования цемента, такие кирпичи скрепляются вместе сильным двусторонним адгезивом. Изнутри здания к кирпичам можно прикрепить съемные сменные панели. Эти панели можно убрать при необходимости. Имеются также кубики для выстраивания полов и потолков. В центре блоки пустые, их можно заполнить при необходимости изоляцией, трубами и электропроводкой.
Такие кирпичи могут привести к улучшенному контролю тепла, гибкости в производстве и снижению стоимости производства на 50%.
Рой строительных роботов
В поиске инновационных методов строительства, Гарвардские исследователи обратились к природе за вдохновением, в частности, к термитам. Термиты могут строить большие структуры в отсутствие центрального управления. С этой целью они просто несут кусок грязи на место первой строительной площадки. Если она занята, несут к следующему месту.
Проект TERMES использует ту же идею роевого строительства, но использует маленьких роботов. Эти простые недорогие дроны строят структуры, следуя первоначальному дизайну и выкладывая блоки в первое же доступное место, пока структура не будет завершена. Рой совсем не требует вмешательства человека после постановки первоначальной задачи.
Такой род идеально подошел бы для строительства конструкций в опасных местах, в космосе или под водой. Он также мог бы делать черную работу, экономя время людей.
Новые технологии в строительстве, которые изменят отрасль уже совсем скоро
Время чтения: 6 минут
Новые технологии и цифровизация внедряются во все современные отрасли, даже такие консервативные как строительство жилья.
Новые технологии в сфере жилищного строительства изменят отрасль в 2020-х
Необходимость изменений продиктована не только потребностями клиентов, желающих быстрого и удобного сервиса, а также легкого доступа к информации, но и глобальными изменениями рынка: повышением конкуренции, ужесточением законодательного регулирования.
Рассказываем, какие технологии будут менять рынок новостроек в ближайшие годы.
BIM-технологии
BIM-технологии в строительстве (Building Information Modeling) – это информационное моделирование жизненных циклов объекта, построенное на основе комплексной обработки данных об архитектурно-конструкторской, технологической, экономической и иной информации о здании со всеми взаимосвязями и зависимостями.
Основная особенность технологии заключается в том, что строительный объект рассматривается как единое целое: изменение одного параметра влечёт за собой автоматическое изменение связанных с ним элементов и объектов, включая чертежи, визуализацию, спецификации и график реализации.
Стоит отметить, что BIM-моделирование уже сейчас является обязательным при реализации госзаказа, а с 2022 года данное требование затронет все контракты компаний с госучастием. Минстрой также не исключает, что обяжет частных застройщиков создавать цифровые копии объектов с июля 2020 года.
Использование технологии моделирования при реализации жилых проектов в первую очередь поможет самим застройщикам повысить эффективность и сэкономить – сократятся сроки проектирования, временные трудозатраты на согласование и разработку документации.
Цифровая копия объекта с успехом может использоваться и при реализации сопутствующих социальных и инфраструктурных проектов, а также помочь интегрировать такие экосистемы как «умный город».
Технологии IoT и строительный контроль
Одним из основных шагов на пути к оптимизации процессов строительства и повышения эффективности станет внедрение технологий IoT – интернета вещей.
Интернет вещей – это концепция компьютерной сети физических предметов, оснащённых встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой, что позволяет им собирать, анализировать и передавать данные между собой с помощью программного обеспечения и технических устройств.
Подобная технология в строительной отрасли представляет собой объединенные в рамках одной платформы устройства и датчики, отслеживающие и анализирующие все процессы стройки в режиме реального времени. Такой подход позволяет сокращать не только сроки работ и их трудоемкость, но и их стоимость.
Отдельное внимание будет уделяться контролю. Уже сейчас крупные компании используют дроны, GPS устройства и всевозможные сканеры с целью соблюдения планов, скорости возведения домов и соответствующего качества. Сквозная аналитика будет влиять также на физическую работу персонала на стройплощадке.
Уже сейчас крупные девелоперы используют дроны, GPS устройства и всевозможные сканеры с целью обеспечения контроля над строительством
Дополнительно развивается направление стоимостного инжиниринга, которое позволяет получить ресурсную смету проекта, при загрузке имеющейся BIM-модели в специальную программу.
«Умный дом» и «умный город»
Если «умный дом» позволяет жителям управлять системами их квартир со смартфона или планшета, то «умный город» охватывает создание оптимальной экосистемы в масштабе квартала, микрорайона, района или даже города.
«Умный дом»
Сейчас массовое строительство домов с «умными» квартирами еще не началось, но в ближайшие несколько лет представить себе жилье без такой функции будет практически невозможно. Жильцы «умного дома» могут легко управлять всеми системами своих квартир (от настройки микроклимата до освещения), общаться с управляющей компанией, отслеживать начисления, оплачивать услуги ЖКХ и многое другое.
С точки зрения девелоперов – внедрение таких технологий является конкурентным преимуществом.
Жильцы «умного дома» могут легко управлять всеми системами своих квартир
«Умный город»
В то же время проект «Умный город» является государственной инициативой, направленной на повышение конкурентоспособности российских городов, формирование эффективной системы управления городским хозяйством, создание безопасных и комфортных условий для жизни горожан. Его реализация осуществляется в рамках национального проекта «Жилье и городская среда» и национальной программы «Цифровая экономика».
«Умный город» — это внедрение передовых цифровых и инженерных решений в городскую и коммунальную инфраструктуру. Проект подразумевает распространение технологий, которые будут использовать не только муниципальные службы и городские власти, но и застройщики.
Онлайн-сервисы и агрегаторы
Подобрать и забронировать квартиру в новостройке, одобрить ипотеку, купить страховку, оставить заявку в УК – все это уже можно сделать за один клик, не выходя из дома. Онлайн-сервисы и агрегаторы помогают клиенту и продавцу/банку/поставщику услуг находить друг друга без лишних усилий, временных и денежных затрат.
На данный момент подобные платформы не распространены повсеместно, но их присутствие будет только расширяться.
Онлайн-сервисы и агрегаторы станут еще более востребованными
Внедрение и применение новых технологических продуктов будет увеличивать потенциал отрасли жилищного строительства и станет полезным, как для застройщиков, так и для покупателей квартир.