Постановочный момент: строить дома будут по новым правилам

Технологии VR для обучения

Уже не первый год компании используют VR для обучения сотрудников. Тренажёры-симуляторы уже давно стали популярной заменой практических занятий. Основным препятствием их массового применения является цена. Даже некоторые крупные компании не могут себе позволить установить симулятор в каждом подразделении, обустраивая обучающие центры и отправляя туда сотрудников на обучение. Однако многие надеются, что с появлением HMD модулей ситуация изменится.

ТЕХНОmagazine уже писал об исследовании Global Market Insights, которое показало, что рынок обучения операторов при помощи технологий VR растёт на 13% в год. Одна из причин этого – развитие технологий. Теперь не нужно приобретать громоздкие тренажёры и большие экраны, а достаточно использовать небольшой шлем или модуль HMD. Это позволяет проводить обучение не в стационарных центрах подготовки, а непосредственно на участке. Да хоть в чистом поле.

Виртуальная реальность повышает безопасность

Всё больше компаний используют технологию виртуальной реальности для обучения персонала заказчиков безопасной и эффективной работе с конкретным оборудованием. Особенно это заметно в сегменте высотных рабочих платформ, где практически на всех крупных международных выставках представлены подобные решения.

Симуляторы для работы на подъёмниках представляют собой рабочую корзину оператора со всеми органами управления, расположенными в точности, как на реальной машине, очки виртуальной реальности, а также монитор, на котором транслируется изображение того, что видит обучающийся. Это позволяет скорректировать действия сотрудника, не подвергая риску его и технику.

Создавая контролируемую виртуальную реальность для обучения оператора, тренажёры снижают риски для личной безопасности и экономят значительные суммы денег, которые могут быть потеряны в случае повреждения оборудования и инфраструктуры.

Модуль VR для обучения работников дорожных служб недавно выпустил концерн Caterpillar. Он предназначен для обучения сотрудников поведению на рабочем месте, взаимодействию с коллегами и оборудованием. В комплект входит игровой ноутбук с программным обеспечением, система гарнитуры виртуальной реальности HTC VIVE, комплект подставки для крепления и чехол для транспортировки. Система Cat Safety VR мобильна, поэтому комплект легко транспортировать в любое место для проведения обучения.

Каждое принятое решение внутри виртуального мира предлагает позитивное или незабываемое негативное последствие. Учебный сеанс рассчитан примерно на 20-30 минут и позволяет продемонстрировать, что дорога является местом повышенной опасности и не стоит пренебрегать техникой безопасности на рабочем месте.

Управление и тестирование оборудования

Принцип работы симулятора заложен и в некоторых современных решениях дистанционного управления машинами. Ещё в 2017 году компания Caterpillar представила на выставке Conexpo-Con/AGG свой центр управления, где желающие, управляя бульдозером D8T, могли разравнивать площадку на полигоне компании, которая находится за 2 250 км от Лас-Вегаса. Это позволяет управлять тяжёлой строительной и карьерной техникой, находясь на безопасном расстоянии, например, сидя в офисе. Видимо скоро, к офисным работникам будут причислены и операторы строительной техники.

Кстати, по заявлениям производителей строительной техники, практическое применение данной технологии настанет уже скоро – с внедрением сетей 5G. Они позволят снизить задержку передачи данных между оператором и машиной, обеспечив приемлемый уровень безопасности для работы таких машин.

Некоторые компании, в частности Wacker Neuson, разрабатывают VR приложение для заказа техники и оборудования. С его помощью клиент сможет самостоятельно подобрать конфигурацию с учётом специфики работы и внести свои коррективы и предложения ещё до изготовления машины.

Эту же идею поддерживают в компании CM Labs, разработчике симуляторов Vortex для строительной техники. Там отмечают, что технология виртуальной реальности позволит тестировать технику и обучать операторов работе на новых видах оборудования ещё до того, как само оборудование будет изготовлено. Такое тестирование позволит внести коррективы по результатам отзывов и производить более комфортабельные машины с превосходной эргономикой рабочего места.

Новые технологии в частном домостроении

Традиционно частные дома строились из дерева. Несмотря на высокую цену, такая технология достаточно популярна в нашей стране. Вместе с тем, для возведения частного жилья все чаще используются блоки, которые намного дешевле дерева. Нетрадиционным подходом к строительству является метод ТИСЭ.

Что такое технология ТИСЭ?

Технология предполагает установку свайных элементов или же столбчатого фундамента, доукомплектованного ростверком.

Сущность метода такова, что модуль фиксируется в месте размещения стены, позднее в него заливается бетон. Формы демонтируют после затвердевания раствора и устанавливают в другом месте.

Преимущества:

• Отсутствие температурных мостов;
• Не требуется спецтехника;
• Возможность выбора состава для наполнителя стен;
• Для производства работ достаточно 2-3 человек.

При возведении дома по технологии ТИСЭ важно контролировать процесс стройки. Так, каждые 4-5 рядов укладывается армирующая сетка, затем проверяется вертикальность возводимой стенки

Строительство каркасного дома

Сборка каркаса осуществляется после заливки фундамента. Конструкция представляет скрепленные между собой балочные элементы, установленные по диагонали, горизонтально и вертикально. В качестве основания используют дерево или металл.

Роль обшивки выполняют стены, для постройки которых применяются различные материалы:

• на каркасе из дерева, выполненном из OSB плит. В качестве теплоизоляции используют керамзит, пенобетон, легкие волокнистые материалы.
• укомплектованные готовые щиты.

Для второго варианта придется задействовать спецтехнику, так как щиты довольно тяжелые. И собрать их, соблюдая технологию, тоже достаточно сложно.

Преимущества:

• Для строительства такого дома подойдет любой фундамент.
• Перепланировка не потребует больших вложений.
• Дает возможность увеличить площадь жилья без особых затрат.

В качестве финишной отделки каркасных зданий может быть использован любой материал без ограничений.

3D панели

Напоминают каркасно-щитовой метод сборки. Разница заключается в том, что они производятся в промышленных условиях и представляют собой монолитные плиты из пенополистерола, которые предварительно армируются и усиливаются со всех сторон сетками. Друг с другом их связывают металлическими стержнями, проходящими сквозь всю конструкцию по диагонали. Здания, построенные из таких блоков, получаются прочными, теплыми и экономичными.

Преимущества:

• Каркас дома, в его классическом понимании, при такой технологии отсутствует. Панели, жестко связанные между собой, образуют несущие стены, которые после возведения покрываются с двух сторон рубашкой из бетона.
• Панели созданы из полимерных материалов, имеющих высокий индекс энергоэффективности, следовательно, теплопотери будут незначительными.
• Сокращение сроков строительства из-за простоты сборки.
• Промышленное производство является гарантией качества отдельных элементов, а следовательно и самого здания.
• Легкий вес панелей избавит от необходимости устанавливать тяжелый фундамент.

Стоимость 3D панелей нельзя отнести к бюджетной, но она сопоставима с ценой на пено- и газобетонную продукцию.

Новые стройматериалы для индустрии

Тенденции рынка новых стройматериалов и технологий: цемент, древесина, а также возобновляемые источники энергии. Всё это окажет существенное влияние на сферы проектирования и строительства для года наступающего (2018) и в ближайшей перспективе. Посмотрим, что есть уже сейчас в багажнике строительных инноваций.

Программируемый цемент

Будучи веществом, потребляющим значительное количество воды, бетон продолжает оставаться ведущим направлением для исследований и разработок новых строительных материалов.

Несмотря на повсеместное и традиционное применение, бетон по-прежнему выглядит своего рода загадочным стройматериалом. Поэтому здесь ожидаются открытия, подобные недавним, сделанным в 2017 году, когда были обнаружены интересные факты.

Исследования стройматериалов дают новую информацию о связывающем, что используется в строительстве. Частицами цемента можно манипулировать — формировать различные формы, например, куб

Выяснилось, что цемент, как часть содержимого структуры бетона, с течением времени карбонизирует углекислый газ. Это свойство материала в конечном итоге способствует переопределению экологически чистой площади бетона.

Подобные результаты исследований лишний раз подчеркивают необходимость более чёткого понимания формирования структуры новых строительных материалов на молекулярном уровне.

Ещё одним недавним примером отметилась многопрофильная лаборатория стройматериалов университета Райса. Тамошние ученые обнаружили ранее неизвестные свойства частиц цемента, подвергшегося гидратации (CSH: кальций-силикат-гидратный цемент).

Альтернативные связующие звенья для повышения устойчивости используются в составе цементов нового вида, предназначенных для специалистов строй-индустрии

Согласно утверждениям исследователей, полученные сведения планируется использовать для «программирования» частиц материала строго контролируемым способом. По сути, речь идёт о новом стройматериале — программируемом цементе.

Значимый прогресс этой работы отмечен первым шагом в управлении кинетикой цемента для получения желаемых строительных форм. По сути, учёные университета Райса открыли технологию контроля морфологии и размера основных строительных блоков CSH.

Такие блоки самостоятельно могли бы организовываться в микроструктуры с большей плотностью упаковки по сравнению с обычными аморфными микроструктурами CSH. Эта повышенная плотность должна привести к увеличению прочности материала и долговечности, улучшению химической стойкости и защите арматурной стали внутри бетона.

Кросс-клеенная древесина 

Помимо бетона, не менее популярным строительным материалом выступает древесина. В настоящее время строительная отрасль делает ставку на массивную древесину, основанную на разработке новых методов.

Массивная древесина применяется для строительства высотных зданий, с использованием быстро возобновляемых, окаймлённых карбоном стройматериалов, которые превосходят бетон и сталь в экологическом отношении.

Так называемая кросс-ламинированная древесина быстро набирает популярность на строительных площадках. Массивные панели на основе модифицированного стройматериала из лиственных пород

В рамках растущей области производства пиломатериалов, основанных на хвойной древесной структуре, появился неожиданный конкурент: пиломатериалы CLT (Cross Laminated Timber – Перекрёстно Ламинированная Древесина), сделанные на основе дерева лиственных пород.

Лондонская международная студия архитекторов и дизайнеров (dRMM Architects) в сотрудничестве с глобальной инженерной фирмой ARUP и американским Советом по экспорту лиственных пород, разработали CLT-панель на основе быстрорастущего североамериканского дерева «Харпуллия висячая» (Tulipwood).

Так выглядит на срезе tulipwood. Изделия, получаемые из этой породы дерева отличаются очень оригинальным внешним видом. Теперь tulipwood — новый стройматериал текущего века

Свойства Tulipwood перекрывают свойств дерева хвойных пород. Древесина «Харпуллии» (Tulipwood) прочнее и даже сильнее бетона по нагрузочным способностям. К тому же этот новый вид стройматериала обладает превосходными декоративными качествами.

Новый строительный материал на основе «Харпуллии» (Tulipwood) уже производится для строительного рынка (в Германии). Именуется как «Leno CLT». Готовится «Leno CLT» из быстро возобновляемого сырья, а технология изготовления поддерживает производство панелей значительных размеров (например, 14х4,5 м).

Дом по технологии несъемной опалубки

Опалубка, при таком методе, остается на месте и превращается в часть стены или фундамента. Принцип монтажа подобен кирпичной кладке. В элементах конструкции имеются пазы или специальные соединения, выполненные по типу замковых.

Противоположные блоки крепятся стяжками. Армирование в данном случае вертикальное. Заливку проводят циклами, за один заход высота не должна превышать 3-4 ряда блоков.

Преимущества:

• В результате получается монолитная конструкция, которая надежна сама по себе. Несъемная опалубка образовывает дополнительный каркас, который еще больше усиливает стены дома.
• Монолитные стены оказывают на фундамент меньшее давление, что позволяет увеличить этажность здания.
• Вспененный полистирол является не только отличным утеплителем, но и обладает хорошими звукоизоляционными характеристиками.
• Арендовать дорогую спецтехнику при такой технологии не нужно. Да и сам процесс заливки не особо трудоемкий.
• Финишная отделка снаружи и внутри здания не потребует лишних затрат, так поверхность стен, созданная блоками, получается ровной.
• Срок службы таких зданий, при соблюдении технологии, не менее века.

Стоимость дома, построенного этим способом, будет существенно ниже кирпичного или деревянного.

Вывод: Инновации в малоэтажном домостроении направлены на решение конкретных задач. Предсказать каким оно будет через пару десятилетий практически невозможно. Но так или иначе, самые новейшие технологии в строительстве будут направлены на обеспечение комфорта, экономичности, надежности и долговечности нашего жилья.

Повышенное внимание к экологичности конструкции

Большинство новых зданий и объектов подвергаются перепланировке. Согласно исследований, экологичные “зеленые” здания будут оставаться основной тенденцией в строительной отрасли в 2021-2022 году. Зеленое строительство – способ возведения экологически ответственным и ресурсосберегающим способом. Коммерческая девелоперская индустрия, вероятно, станет свидетелем увеличения объемов вторичной реконструкции, а также повторного использования отходов в новых конструкциях.

В последние месяцы мы видели использование угольных скрубберов фасадов зданий, кирпичей из переработанных окурков и кондиционеров с тепловым приводом. Увеличение использования зеленых насаждений на фасадах в коммерческих зданиях также будет общей чертой и строительным трендом. Это связано с тем, что все больше девелоперов признают множественные преимущества экологичности, в том числе повышение энергоэффективности.

Информационные технологии в строительстве: значение для отрасли

Современная строительная отрасль уже оперирует более десятком технологий, максимально востребованными в строительстве. Наш обзор охватывает самые прогрессивные и востребованные IT-технологии и инновационные материалы в строительстве, которые с каждым годом все больше интегрируются в строительную сферу, реализуя самые смелые идеи будущего.

Особенности отрасли

Строительную отрасль часто критикуют за излишний консерватизм, стандартизацию и бюрократизм в документообороте. Однако новейшие технологии в строительстве внедрять непросто, поскольку основные требования к объектам — это соблюдение безопасности, т.е каждая технология должна иметь нормативную базу, стандартизацию и самоокупаемость: конечная стоимость на ее разработку должна быть адекватной, а эффективность в сокращении затрат в будущем — существенная, плюс, пролонгированная во времени. Любая технология требует соответствующего проектирования и целого комплекса работ проджект-команды, качественного контроля, а также обучения персонала.

Главные плюсы технологий

Но рост городов и количества населения, а также новый формат уровня человеческих коммуникаций в эру BIG DATA, рост экономик и благосостояния людей активизировало строительную отрасль на более динамичную интеграцию инноваций и технологичных решений. Поэтому новые технологии в строительстве в мире активно продвигаются и используются .

К тому же, сама скорость развития технологий ведет к масштабной оцифровке строительной отрасли. И вопрос применения IT-технологий — это уже вопрос конкурентоспособности. Инновации в строительстве видоизменяют строительную площадку и увеличивают прибыль, а также помогают выигрывать проектные тендеры.

Поскольку именно инновации приносят экономическую выгоду и повышают конкурентоспособность конкретной строительной компании, а также в конечном итоге реализуют запрос клиента с максимальной эффективностью.

Кровельные материалы для крыши

Крыша – не менее важная часть постройки, ровно, как и фундамент. И опять же, разумная экономия спасет от затрат на перестилку кровли из-за неверно подобранного материала. При выборе кровли учитываются факторы:

• Нагрузка на крышу – суммируется вес конструкции коробки и средняя величина снегового покрова по региону;
• Максимально возможная сила ветра в населенном пункте;
• Архитектурное решение (при постройке бюджетного дома архитектура здания практична и незамысловата).

В строительной сфере сложился своеобразный рейтинг экономически выгодных кровельных материалов:

Еврошифер. Легкие и прочные листы отлично лежат на любой поверхности крыши. Максимальная разрешенная нагрузка – 250 кг на квадратный метр, срок службы составит 50 лет. Еврошифер дешевый и многофункциональный вариант;

В рейтинг не включен известный для российского жителя рубероид. Несмотря на самую низкую цену за квадратный метр и простоту монтажа, этот материал не обладает эстетичностью и требует не менее 5 слоев укладки. Соответственно расход сырья будет в разы больше, чем, например, при использовании еврошифера. По итогу стоимость получившейся крыши будет сопоставима с дорогими материалами. А вот в долговечности и красоте рубероид значительно уступает современному кровельному сырью.

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.

Тенденции развития домостроения

Сложно выделить или очертить хотя бы примерные направления, которые могут иметь продолжение в будущем. Их довольно много, и тесная взаимосвязь разных подходов при непосредственном строительстве не позволяет разграничить специализации технологий. Например, вхождение стеклопластиковой арматуры влечет изменения в методах устройства фундамента, а применение предъявляет новые требования к фиксирующим элементам. Из этого следует, что новейшие технологии в строительстве направлены на достижение конкретной задачи с учетом и развития смежных областей.

Предсказать, каким будет строительство через 20-50 лет, также невозможно. Сегодня входит в практику использование некоторых космических технологий, появляются пороховые инструменты – возможно, эти области уже скоро положат начало новым концепциям домостроения, оставив позади некогда революционный «теплый» пол, поликарбонатные сплавы и виниловые обои. Но в любом случае новейшие технологии в строительстве будут ориентированы на вполне традиционный набор характеристик современного дома – энергоэффективность, комфорт и эргономичность, надежность и долговечность, безопасность и экономность. Под такие запросы и подводятся технологии разработки строительных смесей, блочных материалов, оборудования и т. д.

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.

Гибкий бетон

И снова о бетоне. Разработки по улучшению его качеств — одни из самых популярных, и это неудивительно. На бетоне, фактически, зиждется все строительство.  Мы уже упоминали, что одной из проблем бетона является его недолговечность, если появляются сколы и трещины, которые образовываются вследствие воздействия внешней среды. Кроме того, бетон может быть прочным, однако он фиксирован и ограничен по нагрузке. Сингапурцы  еще в 2014 году смогли решить вопрос не только прочности и уменьшения веса, исключив арматуру в бетонных конструкциях, но и добавили не характерное свойство бетону — гибкость. Благодаря уникальной добавке новый бетон ConFlexPave получил гибкость и прочность — в 3 раза выше, чем у обычного. В раствор замешивают тончайшее ультраволокно, которое скользит в структуре бетона, не закрепляясь в нем. Именно это и дает эффект эластичности.

Однако нет предела совершенству. Разработки по гибкому бетону продолжают многие ученые. Так, специалисты университета  Суинберн создали бетон без цемента, но с такими же выдающимися характеристиками по гибкости и нагрузкам. Экологичность нового бетона в том, что в его состав входит летучая зола, геополимерный композит —  типичный выброс-отход от угольных электростанций. Его застывание происходит при комнатной температуре, а значит, нет потребности в высоких неэкологичных затратах на производство. Но главное, новый бетон в 400 раз гибче обычного, сохраняя при этом прочность бетона. Геополимеры не только добавили коэффициент изгибания, но и улучшают показатели устойчивости при возможных микро-разрушениях. Полимерные волокна держат структуру при нагрузке даже с трещинами, поэтому новый материал можно использовать в сейсмоактивных районах — риск разрушения зданий из такого бетона минимизируется.

Барьеры на пути цифровизации

Традиционными препятствиями на пути цифровизации в строительной отрасли считаются разные трактовки положений и рекомендаций, слабое внедрение института электронной подписи, недоверие участников долевого строительства к цифровому документообороту, а также отсутствие опыта работы с таким ПО у сотрудников.

Участники исследования назвали дополнительные факторы, которые мешают перейти на «цифру»:

• непрогнозируемый результат;
• сложности оргструктуры и неготовность персонала;
• высокие затраты на внедрение;
• слишком долгие сроки внедрения;
• негибкая архитектура ИТ;
• отсутствие технологий, решающих приоритетные задачи;
• сложность постановки бизнес-требований в техзадания для ИT;
• риски, связанные с устойчивостью компании — поставщика технологий;
• усложнение ИТ-ландшафта уже внедренных решений;
• сложности, связанные с техподдержкой;
• постоянный отток денежных средств.

При этом компании считают, что важнейшими стимулами для внедрения цифровых решений являются потребность в большей информативности бизнеса со стороны менеджмента и акционеров, повышение доходности и эффективности, моральное устаревание существующей инфраструктуры, требования кредиторов и в меньшей степени — регуляторов и законодательства.

Индустрия 4.0

Николай Козак — РБК: «Цена ошибки в строительстве очень высока»

Льняные изоляционные плиты

Экологичность – одно из главных направлений развития новейших технологий и материалов в сфере строительства поэтому плиты из спрессованного льна, пропитанные природными слоями бора, вписываются в этот тренд как нельзя лучше. Они отличаются влаго- и огнеустойчивостью, не поддерживают развитие грибков и плесени и не накапливают конденсат, поэтому подходят для эксплуатации в условиях повышенной влажности (в банях, конструкциях подкровельного и мансардного утепления).

Льняные плиты могут обеспечивать качественную теплоизоляцию до 75 лет (для сравнения: срок службы утеплителей из стекловаты – 15-25 лет, а из минеральной ваты – до 50 лет).

Инновации в светотехнике

На данном этапе развития осветительных приборов явно выделяется светодиодная продукция. Это подтверждается массовым переходом на Led-освещение промышленных и общественных объектов, однако и частный сектор проявляет интерес к выгодному источнику света. Особенно выражено применение новых технологий в строительстве загородных домов, которые являются наиболее энергозатратными. Комплексное снабжение коттеджей светодиодными устройствами позволяет экономить до 50%, при этом сохраняя высокую производительность и качество освещения. В последних моделях Led-светильников изготовители используют принципиально новые решения – например, внедряют поликарбонатные и алюминиевые элементы в корпус, а основу лампы обеспечивают призматическими светорассеивателями.