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.
Стоит отметить, что наиболее интересными объектами, построенными компаниейWinsun, являются пятиэтажный дом и вилла площадью 1100 м2 и стоимостью $161 тыс. Несмотря на дорогостоящее строительство у компании есть заказы. Это объясняется экономической составляющей: метод позволяет экономить 30-60% строительных материалов, благодаря использованию переработанных строительных материала и мусора. Последний проходит очистку и становится безопасен для использования человеком. Применение такой смеси материалов значительно снижает выброс углекислого газа в атмосферу. Также удивляет скорость возведения таких домов – время на строительные работы снижается до 70%.
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.
Самый грандиозный проект в пустыне. Город «Линия» длиной в 170 км в ОАЭ

Город «Линия» это один из проектов Neom представляющей миру новую революционную концепцию в урбанистике.
Город «Линия» , протяженностью 170 километров, высотой 500 метров и шириной 200 метров по образу напоминает гигантский небоскреб который положили на землю. И этот образ навеян сплошным зеркальным фасадом отражающим пески жаркой пустыни.
Экологичный зеленый фасад промышленного здания в Вьетнаме

В партнерстве Rollimarchini Architekten из Берна и швейцарской компании G8A Architects, был создан уникальный инновационный проект в области промышленной архитектуры, который стал эталоном в области экологической чистой архитектуры.
На заводе располагается компания Jakob Rope Systems, которая производит высококачественные тросы и канаты из стали и различные изделия из них.
Пассивный жилой дом в Франции

Этот удивительный жилой дом реализован компанией Quinze Architecture в Плугастель-Даулас (Франция). Пассивный дом был построен на сложном и не удобном участке, который поднят над прилегающей дорогой.
Забор вместо обычного ограждения участка выполняет функцию подпорной стенки.
Архитектор и инженер Фрай Отто – создатель облегченных конструкций

Вручаемая 40-й раз Притцкеровская премия была присуждена Фраю Отто. В связи с известием о смерти лауреата в возрасте 89 лет имя было объявлено ранее запланированной даты на две недели. Правила премии четко оговаривают, что присуждение награды посмертно невозможно, но мастер был выбран задолго до кончины. Карьера Фрая Отто началась в качестве инженера-конструктора в лагере для […]
Заха Хадид. Дань восхищения

Заха Хадид покинула наш мир 31 марта 2016 года. Причиной смерти послужил сердечный приступ. В мире архитектуры Заха Хадид личность легендарная. Ее работы, воплощенные в разных мировых регионах, грандиозны по замыслу и колоссальны по размеру. И в уже построенных зданиях, и в проектах, которым только предстоит реализоваться, ощущается неукротимая сила архитектурного гения, стремящегося выйти за […]
Норман Фостер. Биография архитектора

Родители Нормана Фостера жили в городе Манчестер (Великобритания), где он и увидел свет в 1935 году. Небогатая семья не могла дать сыну хорошего образования. Юный Фостер был вынужден в 16 лет устроиться на работу. Активная натура требовала выхода — свободное время отдавалось изучению права и рисованию. Служба в ВВС США оставила после себя навыки пилота. […]
Барнхауз: Особенности нового современного архитектурного стиля

«Barnhouse» — это современный стиль в частном строительстве, если переводить дословно то Barn – «Сарай», Housе- «Дом», распространенное название — Амбарные дома.
История создания стиля похожа на появление стиля Лофт. То есть изначально непригодное для жилья пространство переоборудовано под жилую площадь.
Стили современной архитектуры.

С древних времен, когда люди научились возводить первые жилища, они исходили из функциональных особенностей постройки, необходимой прочности, строительных материалов, имеющихся в их распоряжении и эстетики. И на сегодняшний день,по взгляду на здание мы можем определить к какой эпохе оно относится и в каком стиле выполнено. Что касается современной архитектуры, то она разнообразна, не однородна и […]
Применение высокопрочного чугуна в проектировании и строительстве

Для того, что бы понять как используется высокопрочный чугун в проектировании и строительстве давайте разберемся, что такое высокопрочный чугун? Высокопрочный чугун (ВЧШГ) — это чугун, который включает в себя графит шаровидный формы Шаровидная форма графита исключает возможность распространения трещин и такой чугун имеет более высокую прочность при растяжении и изгибе, чем серый чугун. Высокопрочный чугун […]
Применение натурального сланца в облицовке фасадов

CUPACLAD® — вентилируемые навесные фасады из природного сланца, которые по-новому интерпретируют технику укладки материала, традиционно использовавшегося для покрытия кровли, а на сегодня применяющегося для отделки стен и уже имеющего много приверженцев среди архитекторов. Установка CUPACLAD® не затруднительна и может быть адаптирована к разнообразным проектам при новом строительстве и реконструкции. Монтируется природный сланец на деревянные решетчатые […]
Реконструкция фасадов жилого дома панелями Алюкобонд

15-этажное здание в Северном Бергене в Нью-Джерси было возведено в 1972 году с целью предоставит квартиры малообеспеченным пожилым гражданам и инвалидам. Башня расположена на трассе 95. Фасад был облицован сине-белыми панелями, которые со временем потускнели и выглядели поблекшими от неблагоприятного воздействия солнца и дождя. И также имели изношенный вид бетонные колонны. В 2013 году было […]
Оригинальные здания с фасадами из HPL панелей

Панель HPL – ламинат высокого давления, применяемый для облицовки зданий и внутренний отделки помещений. Изделия подвергаются температурной обработке под давлением, что способствует приданию материалу высокой плотности и прочности, обеспечивающих стабильность. Технология предполагает отверждение в широком потоке пропускаемых электронов (EBC). Смесь для приготовления HPL состоит на 70 % из древесных волокон и 30% термореактивных смол. Монтаж […]
Керамогранит в отделке фасадов

Плитки из керамогранита изготавливаются из глины, полевого шпата, кварца, оксидов металла под воздействием температуры выше 1200 градусов и давления. Состав может меняться в зависимости от рецептуры компании изготовителя. Керамогранит – это удачное фасадное решение, доступное в широкой цветовой гамме. Плитки выпускаются в матовом, полированной, сатиновой или металлическом вариантах. Все виды керамогранита являются прочными, обеспечивая отличную […]
Топ 10 измерительных приборов для безупречного строительства

Вы никогда не задумывались как строители возводят высотные здания и при этом они, в основном, не похожи на пизанскую башню ? Для точного строительства внедряются самые передовые технологии. Представляем топ 10 измерительных приборов в строительстве.
Площадки для беспилотников в домах будущего

Беспилотники: квадрокоптеры, дроны и персональные летательные аппараты перешли в наступление. Ведущие мировые компании по производству беспилотников усовершенствуют модели и выпускают их на рынок. Спрос растет, что по неизменному закону вызывает предложение. Авиастроительная компания Airbus раскрыла некоторые детали проекта Vahan по разработке самоуправляемых воздушных такси. Машины предполагается оснастить приборами обнаружения объектов и системой ориентации. Испытания назначены […]
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 […]