Актуальные вопросы инновационного развития строительства
Рубрика: Экономика и управление
Дата публикации: 27.05.2015 2015-05-27
Статья просмотрена: 3873 раза
Библиографическое описание:
Артеменко, А. А. Актуальные вопросы инновационного развития строительства / А. А. Артеменко. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 11 (91). — С. 742-744. — URL: https://moluch.ru/archive/91/19447/ (дата обращения: 12.11.2020).
Статья посвящена актуальной теме инновационного развития строительной отрасли. Особое внимание автор акцентирует на рассмотрении особенностей инновационных процессов и различных вариантов систематизации инноваций применительно к строительной сфере. Приводятся основные причины, тормозящие внедрение инноваций в строительстве.
Ключевые слова: инновации, строительство, инновационные барьеры.
В условиях модернизации строительного комплекса в структуре национальной экономики изучение проблем современного состояния строительного бизнеса и выявление перспектив инновационного развития данного сектора экономики является важной научной и практической задачей. Прежде основными причинами экономического роста были инвестиционные вложения, сейчас преимущества на рынке достигаются за счет использования инноваций.
В настоящее время все интенсивнее ускоряются научно-технический прогресс, глобализация и интернационализация рынка. В таких условиях возникают трудности в сохранении конкурентных преимуществ в течение длительного срока. Строительство обладает особенностями, которые отличают этот сектор национальной экономики, они отражаются на инновационно-инвестиционных процессах предприятий, занятых в этой сфере [1].
Актуальность данной статьи в современных реалиях определяется условиями ин-новационно-инвестиционной деятельности строительных предприятий и является ключевым фактором успеха и способствует повышению конкурентоспособности на рынке. С одной стороны строительная сфера является консервативной по отношению к внедрению и широкому распространению инновационных технологий. С другой стороны, среди инновационно активных отраслей ведущих экономических держав строительство находится далеко не на первом месте, а, к сожалению, на одном из последних.
Вместе с тем, разработка и внедрение инноваций в сферу строительства — это одно из активно развивающихся в настоящее время направлений научно-технической деятельности [2]. Рассмотрим в качестве примера инновационную систему «КУБ-3V» — передовую технологию сборного домостроения, которая была разработана и запатентована российской компанией «Система-Строй», находящей в Нижнем Новгороде [3]. Следует отметить, что отечественные разработки в области строительства требуют меньших затрат на этапе внедрения и более эффективны, чем европейские аналоги. В строительстве в первую очередь это относится к технологиям сборного домостроения. Система «КУБ-3V» — технология без ригельного каркасного домостроения, способствует значительному сокращению сроков монтажа каркаса монолитно-каркасного здания, снижению строительных расходов, что позволяет уменьшить конечную себестоимость квадратного метра жилья в до-мах, строящихся по новой технологии.
Россия за сравнительно короткий период — в течение полувека — стала мощной индустриальной державой. Она создала мощную сеть промышленных предприятий, которые функционируют и развиваются на базе последних достижений науки и техники. Огромное по своим масштабам строительство промышленных предприятий сопровождалось наряду с ростом ныне существующих городов и становлением новых. Современный город — это сложное сочетание зданий и сооружений, различных инженерных и транспортных коммуникаций, открытых пространств с водоёмами и зелеными массивами. В целом, город представляет собой органичное соединение искусственной среды с элементами природы. Большое значение для планирования современного градостроительства имеет достижение определенного равновесия и гармонизации искусственной и естественной среды обитания человека [4]. Крупный советский архитектор А. К. Буров в своей монографии «Об архитектуре» писал: «Мы найдём способ гармонически сочетать многоэтажное строительство с малоэтажным, с природой, с рельефом, с зеленью и водой. Мы сумеем сочетать геометризм, прямолинейность автострад с внутренними дорогами жилых кварталов, геометризм площадей с лиризмом обжитой природы» [5].
Одним из новых и перспективных направлений в развитии строительной сферы является «зеленое строительство». В России «зеленое строительство» начало развиваться не так давно, чего нельзя сказать о странах Евразийского союза или Америке. Но уже сейчас в Российской Федерации активно создаются проекты строительства экологически чистых малоэтажных зданий и небоскребов. Все данные объекты различных типов получают сертификаты авторитетных международных систем BREEAM, LEED и др. [6]. Помимо этого, созданы отечественные системы сертификации, такие как: ГОСТ Р 54964–2012 «Оценка соответствия. Экологические требования к объектам недвижимости» и национальные стандарты СТО НОСТРОЙ 2.35.4–2011 «Зеленое строительство”. Здания жилые и общественные. Рейтинговая система оценки устойчивости среды обитания», СТО НОСТРОЙ
2.35.68–2012 «Зеленое строительство”. Здания жилые и общественные. Учет региональных особенностей в рейтинговой системе оценки устойчивости среды обитания» [7].
Однако, несмотря на разработку и использование новых технологий, строительная сфера медленно и неохотно реагирует на инновации. Это связано, в первую очередь, с длительным сроком эксплуатации зданий и сооружений, на протяжении которого могут проявиться непредусмотренные недостатки применяемой технологии. Вследствие этого строительные предприятия соблюдают осторожность в предпочтении новых материалов или методов строительства. Во-вторых, существует высокая ответственность строителей за конечный продукт, которая объясняется риском возникновения печальных последствий, вплоть до угрозы для жизни людей, если будут применены несоответствующие технологии или допущены ошибки на стадии проектирования [8].
При исследовании инноваций в строительстве основное внимание должно быть уделено отличительным отраслевым особенностям инноваций, их целевой направленности. В отношении к строительной сфере, возможно использование следующих видов инноваций [9]:
— внедрение новых решений в вопросах планировки и архитектурного облика строящегося объекта;
— использование современных строительных машин и оборудования, позволяющих сократить срок строительства и удельный вес затрат на их эксплуатацию;
— внедрение эффективных инновационных строительных технологий (строительство экспериментальных домов;
— совершенствование технологии производства теплоизоляционных материалов, обладающих низкой себестоимостью и при этом высоким качеством);
— применение новых и высококачественных строительно-отделочных материалов;
— применение новых организационных форм выполнения работ.
Все перечисленные виды инноваций существуют в тесной взаимосвязи и диктуют определенные требования к инновационной деятельности предприятий. Технические и технологические инновации накладывают отпечаток на содержание производственных строительных процессов, а также формируют условия для управленческих инноваций. На современном этапе развития отрасли обозначилась тенденция сокращения доли бюджетных дотаций в структуре источников инновационного финансирования, доля же собственных средств предприятий увеличивается [10]. Повсеместное внедрение технологических инноваций в строительстве ограничивается следующими факторами:
— высокие издержки ввода в эксплуатацию объектов;
— недоверие к инновациям со стороны покупателей;
— недостаток финансовых ресурсов, выделяемых на инновационные исследования;
— преобладание на рынке мелких фирм, не обладающих достаточными ресурсами для внедрения инноваций в свою деятельность;
— циклический характер строительства и особенности климатических условий;
— низкая степень интеграции в строительной сфере, провоцирующая устойчивую зависимость от субподрядчиков;
— отсутствие унифицированной системы апробации и сертификации новых продуктов;
— отсутствие не ограниченного доступа к информации о новых продуктах; не достаточность налаженных связей, обмена опытом между научно-исследовательскими центрами и строительными предприятиями;
— слабая поддержка инновационной деятельности со стороны государства и т. д.
Наиболее ярко выраженное отражение влияния вышеперечисленных факторов находит в отечественном жилищном строительстве, где инновации, внедряются с существенным временным отставанием по отношению к сферам торговли или промышленности. На практике часто случается, что инновации, даже успешно протестированные, в последствии так и не находят массового распространения в строительстве.
Таким образом, при введении инновационных технологий в строительстве необходимо учитывать особенности, характеризующие эту сферу как наиболее консервативную, исследуя факторы, тормозящие внедрение инноваций, а также поддерживать и развивать инновационный потенциал предприятия. В настоящее время вложение инвестиций во внедрение инновационных технологий позволит предприятию обрести весомое конкурентное преимущество. Большая часть действительно крупных игроков строительного рынка вырвалась в лидеры благодаря активному использованию новых технологических решений.
1. Селютина Л. Г. Конкурентные процессы в современном строительстве // Вестник ИНЖЭКОНа. Серия: Экономика. 2013. № 1 (60). С.101–106.
2. Селютина Л. Г. Производство строительных материалов: оценка условий и возможностей развития // Вестник ИНЖЭКОНа. Серия: Экономика. 2005. № 2 (7). С.163–168.
3. Технология КУБ-3V: [сайт]. URL: http://www.kub3v.ru.
4. Селютина Л. Г. Значение информационного моделирования строительных процессов и объектов проектирования в современных условиях // Сборники конференций НИЦ Социосфера. 2015. № 1. С. 9–10.
5. Буров А. К. Об архитектуре. М., Стройиздат, 1960. 83 с.
6. Справочник по системе BREEAM: [сайт]. URL:http://www.GreenBookLive.com.
7. Винер О. Е., Наумова Л. И. Инновационные технологии в современном строительстве // Экономика и менеджмент инновационных технологий. 2014. № 9 (36). С. 48–49.
8. Селютина Л. Г., Сушко А. И. Роль и место информации в проектировании и управлении строительством // Экономика и управление: анализ тенденций и перспектив развития. 2014. № 17. С. 272–276.
9. Селютина Л. Г. Организация строительного производства. Учебник: Изд-во СПбГИЭУ. СПб. 2012. 534 с.
10. Костецкий Д. А. Проблемы инновационного развития строительства // Приволжский научный вестник. 2015. № 4–1 (44). С. 78–81.
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.
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.