Применение новых технологий в строительстве

Строительство – одна из самых развитых, востребованных и масштабных отраслей народного хозяйства. Сегодня на фоне истощения земных ископаемых и стремительного роста населения планеты, человечество вынуждено искать новые технологии в сфере строительства, позволяющие экономно расходовать ресурс и достигать высоких результатов.

Цели разработки и внедрения инновационных способов в строительстве

Традиционное строительство уже не удовлетворяет растущий спрос на жилье, а затраты на обслуживание и энергоснабжение устаревших зданий стали непозволительным расточительством. К современным постройкам предъявляются более высокие требования, продиктованные новой эрой энергоэффективных методик:

• быстрое и недорогое возведение;
• увеличение ресурса и надежности строения;
• создание комфортабельных, энергоэффективных, экологичных и простых в обслуживании зданий;
• использование вторичного сырья.

За последние десятилетия в строительной сфере не произошло кардинальных перемен. Рост технологий продвигается достаточно вяло, идя по пути модернизации старых методик. Хотя уже сейчас существуют экспериментальные технологии, способные в будущем потрясти мир своей гениальностью.

Важно! Города в основном состоят из традиционных построек, не отвечающих современным требованиям. Поэтому модернизация сооружений остается актуальным вопросом, отводя на второй план глобальные изменения в строительстве.

Популярные технологии XXI века

Каркасное строительство за последние годы заняло передовую нишу в возведении промышленных и общественных зданий начиная от торговых павильонов и заканчивая производственными постройками. Методика заключается в монтаже несущего каркаса и обшивке его современными облицовочными материалами с применением эффективной тепло- и шумоизоляции.

Аналогичный способ – модульное строительство, когда здание монтируется из готовых модулей, собранных по принципу каркасной конструкции на производственной базе. Обе методики значительно сокращают сроки монтажа, механизируют процесс и уменьшают трудозатраты.

Новые технологии в промышленном строительстве позволили создавать мобильные заводы, которые успешно применяются для производства стройматериалов по месту крупномасштабных проектов.

Новые способы в гражданском строительстве

Новые технологии в строительстве промышленных зданий каркасным способом быстро нашли применение и в гражданской сфере. Одним из выдающихся изобретений в этой области стали дома из сэндвич-панелей. Панель представляет собой композицию наружного и внутреннего облицовочного материала с промежуточным слоем теплоизоляции. Монтаж СИП-панелей осуществляется на каркас, а за счёт пазовой конструкции торцов дом собирается по принципу конструктора. Кроме высокой скорости, немаловажное достоинство ‒ легковесность конструкции. Это дает возможность экономить на упрощении фундаментного основания и достраивать чердачные этажи на старых зданиях без усиления фундамента.

Второе направление в области новых технологий в строительстве зданий ‒ это монолитные конструкции, методика возведения которых в последнее время сильно изменилась. Применение современных опалубочных конструкций исключает большие трудозатраты, а достижения строительной химии дают возможность сократить сроки застывания монолита.

Экспериментальные методики

Большинство экспериментальных технологий находятся в стадии разработки, но уже множество инновационных сооружений вполне успешно возводятся, а многие введены в эксплуатацию.

Строительные 3D-принтеры

3D-строительство звучит как фантастика, но такие дома в прямом смысле слова печатаются гигантскими 3D-принтерами. Передовыми разработчиками стали китайские архитекторы и голландская компания Dus Architects. В китайском варианте стройматериал получают из промышленных отходов, а голландцы заправляют принтер биопластиком из растительного масла и микрофибры.

Такие новые технологии в возведении зданий ‒ это не только быстровозводимые и недорогие строения, но и решение утилизации производственных отходов. Биопластик можно использовать повторно, поэтому отслужившие свой срок сооружения через много лет можно будет «перепечатать» заново.

Уже сегодня компания Emerging Objects внедрила 3D-печать кирпичей из керамики. Особенность материала ‒ многопористая структура.

Применение 3D-кирпича для кладки стен в странах с жарким климатом экономит на кондиционировании. В ночное время кирпич впитывает влагу, которая во время дневной жары испаряется и здание охлаждается.

Самовосстанавливающийся бетон

Еще одно перспективное направление – это разработка инновационных видов бетона. Традиционный материал на основе цемента, песка и заполнителя достигает максимальной прочности через год, а впоследствии теряет прочность под воздействием климатических циклов и динамических нагрузок. Чтобы увеличить ресурс бетонных конструкций ведутся активные работы по поиску улучшенных видов бетона и уже есть результаты.

Ученые из Голландии создали бетон на основе белого цемента, в который были добавлен определенный вид микроорганизмов и молочнокислый кальций. Бактерии, поглощая кальций, вырабатывают известняк, который заполняет микротрещины и восстанавливает целостность структуры монолита.

Второй вариант восстановления – эластичный бетон. В его состав введен комплекс минералов, увеличивающий эластичность и устойчивость к динамическим нагрузкам. Этот вид стройматериала также имеет способность к восстановлению. Попавшая на материал дождевая вода вызывает реакцию бетона с двуокисью углерода, содержащегося в атмосфере. В результате образуется карбонат кальция, который и «лечит» монолит от микротрещин.

Подобные разработки не оставили без внимания специалисты канадской компании CarbonCure Technologies. При этом канадцы пошли другим путем, преследуя цели экономичности, эффективности и сохранения окружающей среды. Экобетон повышенной прочности был получен путем связывания углекислоты, выбрасываемой крупными предприятиями. Для производства 1000 таких бетонных блоков абсорбируется столько углекислоты, сколько за год поглощается одним крупным деревом.

Летающие дома

Невероятное чудо среди новых технологий в строительной сфере ‒ сейсмически устойчивые летающие дома в Японии. Дом на самом деле способен взлетать на высоту 4 см и оставаться в воздухе во время сейсмической активности. Левитация обеспечивается воздушной подушкой, которая создается нагнетательным компрессором, автоматически включающимся при фиксировании подземных толчков.

Соломенные дома

Нередко новые технологии в строительной отрасли оказываются давно забытыми старыми и, возрождаясь, удивляют простотой конструктивного решения. Дома из соломы не новинка, но это касается одноэтажных строений, а вот построенная из соломы пятиэтажка достойна восхищения.

Строительство из блоков прессованной соломы с последующим оштукатуриванием уже внедрена и широко используется в Европе, США и Китае. При этом методика совершенствуется и в США проектируют 40-этажный соломенный дом. Солома – дешевый и практически нескончаемый материал. К тому же экологичный, обладающий отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Единственный недостаток ‒ малая несущая способность, поэтому соломенные высотки дополняются металлическими каркасами.

Развитие и освоение инновационных технологий

Разработчики строительных новшеств ‒ это крупные компании, имеющие собственные научно-технические центры. Чтобы презентовать миру изобретения, создатели заявляют о себе на известных выставках и конференциях. На мероприятиях компании предлагают свою продукцию, взаимовыгодное партнерство, обучение новым строительным технологиям и делятся друг с другом опытом.

Подобные выставки ежегодно проходят по всему миру. Одна из самых популярных – это международная специализированная выставка в Москве (ЦВК «Экспоцентр»). В январе 2018 года на московской выставке будут представлены современные отечественные стройматериалы, инструменты, машины. Желающие могут посетить мероприятие и наглядно ознакомиться с последними достижениями в строительной индустрии.