В секторе современного строительства инновационные решения сегодня востребованы с особой силой. Современное строительство – дело перспективное и выгодное. Но выгодным оно становится только при использовании правильных технологий. В настоящее время строительная отрасль переживает настоящий бум. Это связано с постоянным наращиванием объемов жилого и промышленного строительства. Постоянно растущий спрос на высококачественное жилье требует от строителей применения все новых и новых инновационных решений при проведении строительных работ.
Инновационный кластер в строительстве в настоящее время развивается в следующих направлениях:
Совершенствование автоматизированных средств 3D проектирования с применением современного программного обеспечения (например, Tekla, Revit, ArhiCAD и др.) и создание отечественной САПР;
Применение новых материалов и технологий для обеспечения повышенной прочности и эффективности теплоизоляции, гидроизоляции, а также шумопоглощения в несущих и ограждающих конструкциях;
Разработка конструктивных решений, увеличивающих надежность и снижающих материалоемкость и трудоемкость работ.
Конечно это далеко не полный список – современные развивающиеся технологии используются на каждом этапе строительства. Практически не существует строительного объекта, где бы не было введено что-то новое по сравнению с предыдущим.
В области железобетонных конструкций основные разработки ведутся в следующих направлениях:
Эффективное армирование, в том числе поверхностное армирование сетками с применением арматурной стали классов А500С и В500С и высокопрочных бетонов, муфтовое сопряжение арматурных стержней и т.п.
Совершенствование сборно-монолитного строительства.
Применение энергоэффективных многослойных стеновых панелей, в том числе 2-х слойных элементов с использованием полистиролбетона или ячеистого бетона и других бетонов.
Внедрение анкерных устройств в узлах сопряжения элементов: анкерных болтов малой высоты с анкеровкой в тело колонн; петлевых арматурных и тросовых соединений в сборном панелестроении и др..
Совершенствование безбалочных перекрытий с применением дельта- балок «Peikko».
В области стальных конструкций основные разработки ведутся в сфере создания легких конструкций из сталей повышенной прочности, применения новых конструктивных систем (в том числе с использованием шпренгельных усилений); широко внедряются покрытия большепролетных сооружений и несущих систем из термопрофилей и пр.
Ежедневно ведутся работы по совершенствованию строительной техники. В этом направлении приоритет за точностью проведения работ, повышением экологических показателей техники, снижением уровня шума при проведении строительных работ, а также снижением себестоимости работ.
В секторе строительных материалов основными инновационными целями можно назвать повышение прочности материалов, улучшение эргономичности, использование экологически чистых составляющих, повышение теплоизоляции. Использование новых компонентов позволяет сегодня создать совершенно уникальные, красивые и теплые дома, не требующие больших вложений в энергоносители.
И одним из основных направлений конечно является улучшение технологий сборки строительных конструкций – повышение качества скрепления секций, улучшение характеристик фундаментов, повышение качества монтажа электро и санитарно-технического оборудования.
В наше время монолитное строительство – наиболее перспективная и удобная техника возведения жилых зданий (в частности жилых высотных зданий). Основной принцип монолитного строительства невероятно прост и понятен не только строителю, но и проектировщику и даже простому гражданину. Такой же принцип используется во время заливки фундамента. Только тут “отливается все здание целиком”. Это выглядит как цельный блок железобетона, невероятно прочного и долговечного. Особое свойство монолитного здания – прочность и жесткость конструкции. Тут попросту исключены трещины, стыки меж плитами. Дом всей своей конструкцией перераспределяет нагрузки на фундамент, чем нивелирует проблемы с осадкой здания. Слабых сторон нет! Монолитное жилое здание не имеет никаких швов, что позитивно сказывается на звуконепроницаемости и теплосбережении в холодную пору года. Грамотное использование теплоутеплителей помогает экономить на энергозатратах жильцов. Монолит позволяет снизить массу и объемы используемых конструкций и в результате они на 25% легче кирпичных строений. Меньше нужно материалов – меньше нужно за них платить. Выгода на лицо!
Отечественные проектировщики сегодня готовы перенять европейский опыт в определении конструктивной схемы зданий и сооружений. Многие строительные организации активно внедряют инновационные решения.
Домостроительные комбинаты устанавливают современные технологические линии, стремясь развивать рынок своих услуг. Организации все больше обращают внимание на современный зарубежный опыт в создании новых конструкций и опалубочных форм. Инженеры, занимающиеся проектированием несущих конструкций, знают, как важно правильно применить конструктивное решение и увязать его с другими разделами проекта. Известны случаи, когда ошибки в принятии конструктивного решения снижали эксплуатационную надежность и долговечность сооружения, вызывая изменение сроков эксплуатации, увеличение сметной стоимости объекта и повышение трудоемкости.
Уже многие западные конструктивные решения и материалы находят применение на территории Российской Федерации. На проводимых строительных форумах и выставках большая часть представленных инноваций также связана с применением зарубежных технологий. Успешным примером является повсеместное применение в отечественном строительстве панелей перекрытия безопалубочного формования. Использование этих конструкций уже не вызывает сомнений, несмотря на то, что выполнить инженерный прочностной расчет панелей крайне затруднительно. Подбор марок данных конструкций по несущей способности выполняется по графикам (номограммам), полученным в результате компьютерного анализа 3D моделей и подтверждёнными натурными испытаниями. Другой яркий пример инноваций – активное использование стеновых и кровельных сэндвич-панелей. Без применения этих типов конструкций вообще трудно представить современный строительный рынок.
Активность внедрения зарубежных технологий и решений сдерживается порой недостаточным информированием участников отечественного строительного рынка о достижениях в этой сфере, а также отсутствием нормативно-правовой поддержки с российской стороны. При этом иностранные специалисты со своей стороны также не обладают актуальной информацией о российском рынке услуг и перспективах продвижения, разработки или адаптации своих инновационных решений. Другой причиной ограничения внедрения инноваций является тот факт, что в России до сих пор слабо используется общемировая практика защиты интеллектуальной собственности. Следствием этого является применение значительного числа «заимствованных» технологий, что позволяет предприятиям не платить за использование авторских прав.
Существует мнение, что импортируемые детали и конструкции значительно дороже российских аналогов. Действительно, проведенный анализ показывает, что стоимость ввозимых на территорию России изделий выше аналогичных отечественных на 30…40%. Однако, не стоит забывать, что вместе с этими конструкциями, изделиями, деталями или материалами, заказчик также приобретает и европейское качество.
Во всем мире последнее время все больше внимания уделяется разработке экологически чистых и энергосберегающих технологий, направленных на снижение вредного воздействия на окружающую среду и экономию энергии. Не остались в стороне и строители. Все большую популярность как на западе, так и в нашей стране приобретает так называемое «зеленое строительство».
Один из основных принципов экологического строительства — энергосбережение. Именно поэтому все большее внимание уделяется разработке технологий, которые бы позволили максимально снизить потери энергии в процессе эксплуатации зданий.
Последнее время производители утеплителей и изоляционных материалов предлагают множество современных технологических решений, которые лучше удерживают тепло внутри здания. Среди наиболее распространенных и эффективных материалов, используемых в «зеленом строительстве», отметим следующие:
Плиты из пенополистирола: дают возможность снизить расходы на строительство, увеличить скорость возведения стен здания, сократить объем строительного мусора, и, конечно же, обеспечивает эффективную теплоизоляцию.
Органическая теплоизоляция: создается на основе использования натуральных, экологически чистых материалов (неавтоклавный пенобетон, переработанная древесина и отходы деревообработки (древесноволокнистые или древесностружечные плиты), камышит, соломит, фибролитовые плиты, торфяные плиты и др).
Прочие теплоизоляционные материалы, неорганического происхождения: плиты на основе стекловолокна, плиты из каменной ваты, минеральная вата и др.
Около 25 % тепловой энергии теряется в наших домах через окна и двери. Поэтому экодом, должен иметь качественные стеклопакеты и двери, которые обеспечивают защиту от потерь тепла в холодное время года.
«Зеленое строительство» использует не только передовые энергосберегающие технологии, но и альтернативные источники получения электроэнергии. Как известно, солнце является огромным генератором, вырабатывающим колоссальное количество энергии. Почти половину всего солнечного излучения составляют тепловые (инфракрасные) лучи, именно на аккумулировании данного излучения и основаны все солнечные батареи. Доступность этого вида энергии обусловливает его активное использование в строительстве «зеленых» домов.
Как правило, солнечные батареи устанавливают на крышах зданий, но последнее время стали использоваться и особые фотоэлектрические стекла (SmartEnergyGlass). Такие стекла не только аккумулируют солнечную энергию, но и отлично сохраняют тепло в помещениях зимой.
Одно из центральных мест в «зеленом» строительстве занимают также технологии эффективного и рационального использования водных ресурсов. Даже в стандартах сбору дождевой воды посвящен целый раздел. Каждое «зеленое» здание обязательно имеет систему для сбора и хранения дождевой воды.
Дождевая вода обычно собирается с крыши здания. Конечно, такая вода не может использоваться, как питьевая, так как в процессе сбора в нее могут попасть пыль, грязь и прочий мусор. В зависимости от особенностей системы сбора полученная дождевая вода может использоваться для разных целей, чаще всего, она применяется для бытовых нужд: полива растений, мойки автомобилей, смыва в туалетах и т.д.
Новые современные технологии строительства должны быть бюджетными и помочь как можно большему количеству людей обрести свой дом. Строительство домов может быть недорогим и достаточно простым, и речь здесь идет как о блочных сооружениях, так и об их деревянных собратьях. Зная и применяя новейшие технологии, построить качественное жилище на сегодняшний день не составит особого труда. 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 композитных панелей 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.
