Новшества в строительстве: Современные технологии строительства 2021: тренды

Содержание

ТОП-6 инноваций в строительстве после пандемии

Строительная отрасль не стоит на месте, поэтому портал ОКНА МЕДИА составил рейтинг ТОП-6 мировых инноваций в строительстве, которые в ближайшем будущем изменят строительную отрасль. Подробности в материале.

Инновации в строительстве – способ увеличения производительности труда

Пандемия коронавируса в 2020 году ускорила процесс разработки и внедрения новых технологий на стройплощадках. Создаются инновации, позволяющие отслеживать состояние здоровья работников, а также удаленно с привлечением меньшего числа работников строить новые здания и сооружения.

ТОП-6 инноваций в строительстве:

№1. Умные очки

С помощью «умных» очков визуальная информация передается дистанционно для анализа, затем дистанционно вносятся корректирующие действия.

№2. Дроны 

Для дистанционного мониторинга активно используются дроны. Они могут быстро добраться в самые сложные участки строительства и в онлайн-режиме передать информацию в центр управления или заказчику.

№3. Костюм-дублер

Костюм-дублер – это специальный костюм, позволяющий отслеживать в режиме онлайн действия работника на стройплощадке. Все действия работника передаются на костюм и в дистанционном формате поступают в обработку оператору. Инновация позволяет оценивать действия строителя, и принимаются решения по их оптимизации. Новинка направлена на повышение производительности труда на стройплощадках. Отрадно, что в 2020 году на московских стройках стали внедрять эту инновацию.

№4. «Самовосстанавливающиеся» бетон и другие материалы

В составе самовосстанавливающегося бетона присутствуют культуры специальных бактерий. В возникающие трещины в конструкции попадает вода, что способствует размножению бактерий, питающихся лактатом кальция. В данном процессе вырабатывается известняк, прочно заделывающий трещины в бетоне. В составе самовосстанавливающихся материалов также используется мицелий или грибница (колонии грибка). Мицелию «скармливают» различные сельскохозяйственные отходы, выращивая различные строительные материалы. Сегодня из такого материала производят упаковку, в планах – настилы, перекрытия и утеплители.

№5. 3-D печать

3-D печать, которая начиналась с создания мелких деталей, уже применяется и в строительной отрасли для создания архитектурных форм. Пока данная технология применяется в малоэтажном строительстве как для возведения самих зданий, так и отделки интерьеров. Также 3-D принтеры используются для создания элементов спортивных и детских площадок. Будущее 3-D печати в строительной отрасли весьма перспективное, за счет гибкости возможностей, скорости, качества, необходимости небольшого количества персонала, что важно при дефиците кадров. К примеру, для возведения дома потребуется всего 3 специалиста. Преимущества 3-D печати уже активно используется в монолитном строительстве для производства опалубки. Возможности 3-D технология при ее массовом использовании позволит быстро, недорого и качественно создавать жилье для малоимущих.

Преимущества использования 3-D печати в строительстве:

  • отказ от применения опалубки, которая составляет до 50% от себестоимости строительства монолитного дома;
  • снижение количества задействованных специалистов;
  • снижение затрат на заработную плату;
  • безотходный процесс. Отсутствие затрат и других издержек на вывоз мусора, которые существенны при традиционном строительстве. Возведение задний с помощью 3-D печати практически – безотходное;
  • реализация самых смелых и нестандартных архитектурных проектов без привлечения высококвалифицированных специалистов – архитекторов и скульпторов. К примеру, можно будет стать владельцем индивидуального дома в любом стиле – хоть нового проекта даже в футуристическом стиле, хоть копирования, например, какого-нибудь известного замка. Достаточно будет выбрать цифровую модель и «вызвать» на земельный участок 3D принтер. Все будет сделано быстро и качественно без помощи специалистов.

№6. Роботы вместо людей

Американская компания Canvas разработала робота, который на уровне опытного работника выравнивает стены и закрывает их гипсокартоном. Робот оснащен лазерными сканерами и манипулятором. Сканируя качество поверхности стены, он, при необходимости, сначала проводит работы по выравниванию стены, а затем накладывает гипсокартон.

Фото: использование роботов – будущее мирового строительства,© depositphotos.com Компания Volvo разработала беспилотные транспортные средства, перемещающие тяжелые грузы по строительной площадке. Существуют роботы, автономно производящие сварочные, сверлильные работы, а также укладку кирпича.

Что дают инновации?

По мнению многих экспертов, в ближайшее десятилетие ожидается настоящий бум по внедрению новых технологий в строительстве, пришедших из других отраслей. Во многом это необходимо для замещения ручного труда для страхования застройщиков от нехватки рабочей силы.

Несмотря на привлекательность и преимущества новых технологий в строительстве, для их успешной реализации требуется не только инновационная техника, но и подготовленные кадры. В вузах необходимо вводить соответствующие специальности, чтобы работать на опережение. Например, сегодня востребованы 3-D проектировщики и печатники, операторы дронов, робототехники.

Инновации в строительстве: обзор самых эффективных инструментов

В этом году Microsoft представил очки смешанной реальности HoloLens2, с помощью которой строительный процесс может сделать шаг вперед — теперь проектировщикам и строителям достаточно надеть каску с очками, чтобы получить информацию о соответствующем участке стройки, включая рекомендации по безопасности и непосредственным работам. Как технологии меняют современную стройку и с помощью каких инструментов, рассмотрим в этом материале.

Основные векторы развития

Как и в любой сфере, строительные технологии развиваются по похожему сценарию — у инноваций есть свои ранние адепты, затем они становятся доступны для большинства участников рынка и только потом завоевывают «отставших». Сейчас строительные технологии в России только начали доказывать свою эффективность ранним адептам, но на Западе они уже давно перешли в стадию широкого использования. По опыту зарубежных стран, все инновации в этой отрасли можно разделить на три крупных группы:

  • Программное обеспечение, среди которого особо нужно выделить BIM-технологии (информационное моделирование в строительстве) и облачное управление проектами.
  • Непосредственно оборудование, или «железо», и иллюстрирующее его цифровое производство.
  • Процессы, среди примеров которых можно отметить моделирование строительства и префабрикацию.

Рассмотрим все эти технологии и как они влияют на эффективность строительного процесса.

BIM

По данным исследовательской компании Dodge Data&Analytics, 93% девелоперов сообщают, что их проекты не укладываются в установленный график. Решить проблему можно с помощью информационного моделирования в строительстве. Технология подразумевает создание трехмерных строительных моделей для представления физических и функциональных свойств проекта. BIM — своего рода цифровой близнец стройки, который позволяет идентифицировать каждый элемент здания или инфраструктуры и дает всю необходимую информацию по каждому элементу. Показателен кейс Олимпийского стадиона в Баку, рассчитанного на 68 000 человек. В строительстве участвовали подрядчики из четырех разных стран, у них было всего 18 месяцев от начала этапа проектирования и до сдачи работ по проекту. В работе использовалось BIM-решение Tekla BIMSight, что дало преимущество с точки зрения производительности и позволило минимизировать бумажный документооборот — в противном случае на этапе проектирования компаниям потребовалось бы готовить бумажные чертежи на протяжении 8 месяцев для 17 000 тонн сложных стальных конструкций. Благодаря этому работы были закончены в срок, и с момента начала работ 13 000 000 человекочасов прошли без аварий или ошибок.

В России, по данным консалтинговой компании «Конкуратор», на сегодняшний момент в наибольшей степени BIM-технологии используются проектировщиками, в будущем у всех участников строительного процесса будет единый доступ к данным, который позволит значительно сократить время подготовки строительного проекта и минимизировать ошибки. Об этом свидетельствует опыт специализирующейся на комплексном проектировании компании «ВЕРФАУ», главный специалист которой Андрей Чичагов отметил, что благодаря использованию BIM-технологий сокращение сроков проектирования в целом достигает 15-20%, но на отдельных этапах разработки проекта (например, при деталировке конструкций) может достигнуть и 30-40%.

Облачное управление проектами

По данным нескольких исследовательских компаний, в среднем 54% времени строительного процесса расходуется впустую. Такая низкая продуктивность во многом связана с тем, что информация, требуемая для перехода стройки в активную фазу, распределена между множеством участников, а ее передача занимает много времени. Поэтому одна из самых актуальных задач — уменьшение сроков строительства, чтобы оно не было убыточным для заказчика, за счет сокращения фазы ожидания. Необходимо, чтобы информация о проекте была актуальной и правильно и быстро курсировала между участниками.

Помогает в этом облачное управление проектами — решение, которое позволяет правильно интегрировать всех участников строительного процесса в единое информационное пространство, из которого можно не только управлять проектом, но и контролировать каждого члена процесса по отдельности.

Использование облачного управления проектами позволяет ускорить стройку за счет того, что у каждого участника есть возможность зайти в ПО, добавить туда актуальную информацию или взять ее в любом формате и быстрее принять решение. Благодаря этому производительность может вырасти с 30% до 50%. В качестве доказательства можно привести кейс Транспортного агентства Новой Зеландии, которое совместно с подрядчиками реализовывало проект четырехполосной дороги стоимостью 630 миллионов новозеландских долларов. Учитывая, что это был один из самых дорогих проектов в Новой Зеландии, а расчеты реализовывались по объему выполненных работ, исполнителям было критично важно точно и эффективно управлять этим проектом. В результате они выбрали ПО от одного из лидеров рынка, и смогли не только минимизировать количество переделок, но и сэкономить $150 000.

Цифровое производство

Технологии меняют не только программное обеспечение, но и сами средства производства. Сложно найти сегодня индустрию, где станки нужно настраивать и регулировать вручную, поскольку это чревато большим количеством ошибок и низкой производительностью, а значит, невыгодно для бизнеса. Именно поэтому так важно сделать производство металлоконструкций или железобетонных изделий прозрачным и управляемым. Так в свое время произошло с авиа- и машиностроением, где сегодня производство каждой детали оцифровано, а путь изготовления можно проследить с самого начала из модели.

По данным исследования Deloitte, большая часть производственных предприятий (51%) внедряют инновации, закупая передовые станки и оборудование, и лишь 32% оцифровывают бизнес-процессы. Среди последних можно отметить Курганстальмост, который занимается производством стальных конструкций для различных стадионов в России, включая стадионы «Фишт», «Спартак», «Зенит» и другие. Компания моделирует свою продукцию и все их физические характеристики сначала в формате информационной модели и только потом из нее отправляют задание на станки. Благодаря такому подходу в результате сборка деталей на стройке становится практически на 100% безошибочной.

Префабрикация

Префабрикация — технология, по которой производятся модули, которые потом, как конструктор, собираются непосредственно на стройке. И хотя при упоминании модулей в голову чаще всего приходят прямоугольные здания-блоки, это не единственный вариант использования технологии. С ее помощью изготавливаются фасадные панели, предварительно смонтированные инженерные системы, некоторые элементы конструкций и др. Многие считают, что именно эта технология окажет большое влияние на повышение эффективности строительных проектов.

Например, по данным компании Bryden Wood, до 30% задержек в строительных проектах связаны с низкой производительностью, отсутствием материалов и недостатком информации о конструкции и рабочей силы. Работа с композитными компонентами, технологией префабрикации и BIM-моделями позволяет решить эти проблемы.

Преимущества такого комплексного подхода были продемонстрированы при строительстве временного стыковочного центра площадью 4000 м2 в Терминале 3 аэропорта Хитроу. Перед компанией стояла задача реализовать проект быстро и исключительно в нерабочие часы, поскольку стройка находилась в непосредственной близости от движения самолетов. Благодаря префабрикации и BIM-моделям большая часть строительства была перенесена за пределы площадки, влияние на работу аэропорта было сведено к минимуму, а численность персонала на площадке сократилась почти на 75%. По результатам проекта также было выявлено, что затраты на реализацию были на 27% меньше, а времени на реализацию ушло на 38% меньше по сравнению с традиционными методами строительства.

Строительство — достаточно консервативная отрасль. По данным исследования McKinsey, несмотря на то, что на него приходится 13% мирового ВВП, оно по-прежнему остается одной из наименее оцифрованной сфер. Тем не менее переход на путь инноваций неизбежен, поскольку крупные игроки и лидеры рынка уже осознали возможности новых технологий и медленно, но верно готовят отрасль к технологической трансформации.

Загрузка…

Новости СМИ2

10 инноваций, навсегда изменивших конструкцию