Новые технологии, которые станут обязательными на рынке жилья в 2020-х
Цифровые технологии постепенно внедряются во все сферы. Строительная отрасль до последнего времени оставалась самой консервативной, но сегодня идет ее активная диджитализация. Пользователь также перегружен информацией и хочет экономить время, получая максимум услуг по умолчанию в рамках одной системы.
Рассказываем, какие технологии в ближайшие годы будут широко распространены при строительстве, реализации и эксплуатации жилья.
Скоро BIM-технологии (Building Information Modeling) станут обыденной практикой при реализации строительных проектов. К этому девелоперов подстегивает и государство: с середины 2019 года применение информационного моделирования стало обязательным при реализации госзаказа. С 2022 году это требование распространится на все контракты для компаний с госучастием.
Девелоперы сами осознают, что информационное моделирование позволяет с момента инициации проекта до утилизации здания контролировать все изменения, помогает эффективно взаимодействовать командам проектировщиков, консультантов, строителей. В условиях снижения маржинальности бизнеса застройщиков BIM позволит им экономить. По оценке специалистов ГК «ПИК», крупнейшей девелоперской компании в России, применение BIM позволяет сократить сроки проектирования и строительства до 20%, а сроки координации и согласований при разработке документации — до 70–90%. Таким образом, девелоперы могут одновременно работать над большим количеством проектов без потери качества и с прогнозируемой себестоимостью, пояснили в компании.
«Технологии BIM — уже не будущее»
Максим Берлович, глава Московского территориального управления Группы «Эталон»:
— Технологии BIM — уже не будущее, а настоящее строительной отрасли. Сегодня от проектирования и строительства на основе BIM мы активно переходим к эксплуатации объекта с использованием его цифровой копии, которая содержит всю необходимую информацию обо все системах нового дома. Цифровое управление и изначально заложенная в проект инфраструктура, в том числе и на основе беспроводных технологий, позволяют наращивать управляющей компании сервисный функционал для жителей на протяжении всего жизненного цикла здания, а также интегрировать его в дальнейшем в экосистему умного города.
Девелоперы также оцифровывают строительные процессы. Интернет вещей (IoT) позволяет оптимизировать и управлять ими. Новые технологии объединяют на единой платформе устройства, датчики и т. п., связанные и взаимодействующие между собой. Все данные о ходе работ, строительных материалах, оборудовании, инженерных узлах анализируются в режиме реального времени, что позволяет оптимизировать сроки и стоимость работ. При этом каждый из участников строительного процесса имеет удаленный доступ к этим данным. Таким образом девелопер может управлять всем строительным процессом и в дальнейшем эксплуатацией объекта.
«В течение двух лет стройка будет оцифрована»
Александр Ручьев, президент ГК «Основа»:
— Цифровые технологии стремительно развиваются и проникают во все сферы бизнеса. Стройка до недавнего времени оставалась одной из последних отраслей, кто шел в этом направлении, но ситуация меняется. Жесткая конкуренция и современные реалии рынка подталкивают нас к тому, чтобы мы прошли этот путь быстро. Считаю, что в течение двух лет стройка будет оцифрована и переведена на новые процессы и регламенты. За счет упрощения контроля за всеми процессами сокращаются сроки, снижается трудоемкость при проведении контроля строительно-монтажных работ, достигается большая эффективность.
Дроны, лазеры, сканеры, устройства GPS и другое специальное оборудование уже активно внедряются крупными застройщиками. Это позволяет им полностью оцифровать процесс строительства, а данные поступают в единую систему, что помогает повысить эффективность контроля: следить за соблюдением изначального плана, его сроков, скорости и качества работ. Девелопер получает сквозную аналитику о работах на всех стадиях и может оптимизировать все процессы, в том числе это касается и работы персонала на строительной площадке. Еще одно направление стройконтроля — стоимостной инжиниринг: уже сегодня, загрузив BIM-модель, пользователь автоматически получает на выходе ресурсную смету, говорит президент ГК «Основа» Александр Ручьев.
«Строительство — одна из наименее оцифрованных отраслей»
Александр Прыгунков, первый вице-президент, операционный директор ГК «ПИК»:
— Строительство — одна из наиболее консервативных и исторически наименее оцифрованных отраслей. При этом здесь существует огромный потенциал для применения инновационных технологических продуктов, которые интересны в том числе и клиентам. ПИК — одна из немногих компаний в отрасли, кто видит этот потенциал и всесторонне подходит к диджитализации строительных и производственных процессов и сервисов. Наши решения позволяют нам увеличивать скорость и качество строительства, а клиентам экономить время и получать максимум услуг в одной компании.
Девелоперы групп «ПИК» и «Основа» в своих проектах еще на этапе строительства стали внедрять систему управления «Умный дом». После ввода дома в эксплуатацию система позволяет жителям через планшет или мобильный телефон дистанционно управлять своей квартирой, контролировать и оплачивать услуги ЖКХ, взаимодействовать с управляющей компанией и пользоваться дополнительными опциями — например, умными постаматами, системами распознавания лиц, видеоконтролем доступа и т. д. «Перечень подключенных функций определяет сам пользователь, при этом часть базовых опций идет абсолютно бесплатно, а дополнительные функции по желанию и необходимости можно подключить за дополнительную плату. Таким образом, система «Умный дом» для девелопера обеспечивают дополнительное конкурентное преимущество, жителям открывает новые возможности, обеспечивает комфорт и более высокий уровень безопасности», — пояснил Ручьев.
Различные интернет-сервисы для потребителей стали уже обыденными во многих сферах. Их уже давно внедряют в недвижимости риелторы, девелоперы и банки. Это помогает собственникам и потенциальным покупателям жилья решать многие вопросы с приобретением, продажей, арендой или эксплуатацией жилья дистанционно — в один клик. Сегодня пользователь перегружен информацией и хочет экономить время, получая максимум услуг по умолчанию в рамках одной системы. Пока онлайн-сервисы распространены не повсеместно, но это вопрос ближайшего времени. Получить одобрение ипотеки, забронировать квартиру в новостройке онлайн, купить страховку, оплатить счета или заказать услугу в управляющей компании через специальное приложение уже доступно во многих компаниях.
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.