Новые технологии строительство домов: via Future — Инновации, стартапы и изобретения
Новые технологии в строительстве частных домов. Каркасная, ТИСЭ, 3Д-панели, несъемная опалубка
Инженеры не перестают трудиться над разработкой инновационных технологий, позволяющих
снизить стоимость малоэтажного строительства. Подобные методы направлены на уменьшение
трудозатрат, сокращение сроков работ и повышение энергоэффективности зданий. Одновременно с
этим специалисты стремятся к снижению затрат на содержание жилья. Существует много вариаций,
среди которых можно выделить несколько новых технологий в строительстве частных домов:
переставная модульная опалубка и несъемная, 3D-панели и каркасная технология. Рассмотрим их
подробнее.
Каркасное строительство
Основа конструкции — каркас из металла или дерева, отделанным утеплителем и декоративными
материалами. Стены содержат несколько слоев: тепло- и пароизоляционный, влаго- и
ветрозащитный. Деревянный каркас обрабатывают антисептиками и антипиренами, металлический
применяют ОСБ или ДСП толщиной от 15 мм и более.
К преимуществам каркасной технологии относят: доступная цена строительства — дешевле, чем
кирпичная кладка или газобетонные блоки, высокая скорость возведения, долговечность,
сравнительно небольшая толщина стен в сочетании с высоким сопротивлением теплопередаче.
Строительство доступно в любое время года, в том числе зимой.
Есть и особенности. Пожаробезопасность каркасных домов в значительной мере зависит от типа
утеплителя, кроме того, конструкция не так прочна, как кирпичная или бетонная.
ТИСЭ (технология индивидуального строительства и экономии)
Стоимость строительства состоит из расходов на приобретение стройматериалов, оплату труда
рабочих и аренду техники.
громоздких подъемно-транспортных машин, используются доступные по цене материалы.
Особенности: потребуется много времени и сил. Для возведения свайного фундамента нужен бур,
сваи и раствор бетона.
Строительство стен происходит с применением опалубки, которую переставляют с места на место.
Особенности: без подстилающего слоя раствора — по сути, метод основан на формировании блоков
непосредственно на объекте. Предусмотрены воздушные пазухи, причем отношение материала стен
к воздушному пространству составляет 1:4. По желанию их можно наполнить теплоизоляционной
прослойкой, например, опилками или шлаком.
3D-панели
Метод сочетает элементы монолитной и каркасно-панельной технологии. Сборка каркаса
осуществляется из готовых частей, выпущенных на заводе. Это панели из пенополистирола,
установки 3D-панели отделывают бетоном с обеих сторон — в результате получается монолитный
блок повышенной прочности.
Несъемная опалубка
Элементами опалубки служат панели, блоки или другие стройматериалы. После заливки бетона они
не удаляются, а остаются частью конструкции. Кроме того, выполняют функцию теплоизолирующего
слоя. Скрепление деталей опалубки выполняется особыми крепежами — получаются мощные стены,
обладающие высокой прочностью. Дома, возведенные по такой технологии, обладают хорошей
шумо- и теплоизоляцией. Минусы: сложный демонтаж, не так экологичны, как деревянные строения
или из кирпича, повышенная влажность внутри. Плюсы: сжатые сроки строительства, долговечность,
Инновации
«Летающие дома»
Японские строители придумали уникальную технологию строительства, ориентированную на
регионы с высокой сейсмологической опасностью. Речь идет о домах, способных подниматься над
землей при появлении первых признаков грядущего землетрясения. Благодаря воздушной подушке
строение защищено от разрушения. Подъем и опускание здание осуществляется благодаря
датчикам, фиксирующим сейсмическую активность. Предлагаем посмотреть видео о новейших
технологиях строительства домов в Японии:
Самовосстанавливающийся бетон
Идея бетонной конструкции, способной к восстановлению, возникла у ученых из Мичиганского
университета (США). После образования трещин бетон восстанавливает исходную форму. Технология
актуальна в том случае, если сеточка трещин занимает до 5 % от площади поверхности.
Самовосстановление происходит за счет воды, взаимодействующей с минеральными добавками,
пластификаторами и углекислым газом из воздуха. При этом трещины наполняются карбонатом
кальция.
Какие новые и современные технологии применяют в строительстве коттеджей?
Дмитрий Крылов
Эксперт по частным домам. Опыт загородного проживания: 30 лет.
Мир вокруг нас с каждым днем становится все более совершенным, прогресс наблюдается во всех отраслях. Благодаря этому появляются новые материалы и технологии и в жилищном строительстве, которые поднимают его на абсолютно другой уровень. Прежде всего они позволяют проводить работы в любое время года, что положительно сказывается на скорости возведения объектов, и значительно улучшают их эксплуатационные показатели.
Характеристика и свойства современных материалов
На выбор стройматериала оказывает влияние стоимость, скорость сооружения стен, прочность и теплопроводность, потребность в отделке. В малоэтажном строительстве в России сегодня все чаще используют:
- клееный брус;
- пено- и газобетонные блоки;
- СИП- панели.
Клееный брус
Этот материал можно назвать элитным, так как стоит он недешево.
Достоинства:
- прочность;
- точные геометрические формы;
- не дает усадки;
- легкость сборки.
Помимо высокой цены у клееного бруса имеется еще один недостаток, который влияет на его экологичность: клей, применяющийся при изготовлении.
Пенобетонные блоки
В наши дни в коттеджном строительстве довольно часто используют пенобетонные блоки, которые:
- отлично сохраняют тепло;
- имеют небольшой вес;
- нормализуют влажность;
- легки в монтаже и обработке.
К недостаткам нужно отнести хрупкость и водобоязнь. Поэтому при работе с этим материалом необходимо применять арматуру и предусматривать дополнительную отделку.
Блоки из газобетона
По популярности не уступают предыдущему материалу. По своей структуре отличаются большими порами.
Достоинства:
- небольшой вес способствует снижению нагрузки на фундамент;
- удобство монтажа;
- точные геометрические формы облегчают отделку;
- наличие пластификаторов позволяет производить установку при пониженных температурах;
- надежность и долговечность;
- невысокая стоимость;
Для газобетонных блоков, помимо наружной облицовки, требуется утепление.
СИП-панели
Все чаще в малоэтажном строительстве используются новые технологии, которые заимствованы в других странах. Сегодня в коттеджных поселках достаточно часто можно встретить теплые и комфортные дома из СИП-панелей, выполненные по канадской технологии.
Достоинства:
- Легкость монтажа. Панели крепятся при помощи саморезов к брусу. Срок возведения такого дома — пара недель.
- Простота отделки.
- Быстрая перепланировка в случае необходимости.
- Высокий показатель шумоизоляции.
К недостаткам нужно отнести то, что они практически не пропускают воздух и относятся к группе горючих стройматериалов.
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.
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.
Была ли эта статья для вас полезной? Пожалуйста, поделитесь ею в соцсетях:
Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.
Использование технологических инноваций для снижения затрат на жилищное строительство
Использование технологических инноваций для снижения затрат на жилищное строительство
Новые технологии и практика делают строительство быстрее и дешевле. Фото: istockphoto.com/urfinguss
Один из способов снизить стоимость жилья — сделать процесс строительства более доступным и масштабируемым. 24 марта 2022 г. Двухпартийный политический центр провел вебинар для изучения инноваций, которые могут снизить стоимость строительства домов. Мероприятие «Серьезное отношение к жилищному строительству: поддержка строительных инноваций для снижения затрат» модерировала Арика Янг, заместитель директора Центра жилищной политики Тервиллигера при Двухпартийном политическом центре. В дискуссии приняли участие Эндрю Маккой, директор Виргинского центра жилищных исследований в Технологическом институте Вирджинии, Джудит Шейн, директор по дизайну Института дизайна Таллвуда, Марк Бауэрсокс, президент Института промышленного жилья, и Расти Смит, заместитель директора Сельской студии Обернского университета. .
Инновации в жилищном строительстве
Новые технологии и практика делают строительство быстрее и дешевле, чем когда-либо прежде. Например, достижения в области деревянного строительства позволяют застройщикам избежать некоторых из высоких затрат на бетон и сталь для многоэтажных зданий. Маккой объяснил, что строители могут строить здания до 30 этажей из массивной древесины. Кроме того, роботы все чаще берут на себя строительные работы. Некоторые роботы выполняют отдельные задачи, такие как 3D-печать и кладка кирпича, в то время как другие машины могут выполнять более сложные работы, такие как сварка, покраска или ремонт. Эти роботы берут на себя более важные роли, поскольку в этих профессиях работает меньше людей. Хотя первоначальные затраты на использование роботов могут быть высокими, в долгосрочной перспективе они окупаются. Исследование McKinsey and Company, консалтинговой фирмы по вопросам управления, предполагает, что использование роботов может снизить затраты на строительство на 20 процентов. Такая технология также может повысить безопасность на рабочем месте, поскольку эти машины могут заменить людей в опасных условиях. Кроме того, новая удаленная технология упрощает виртуальное строительство. Некоторое строительное оборудование может управляться компьютером и контролироваться дронами без необходимости контроля со стороны человека. Маккой считает, что дистанционное строительство станет более распространенным в будущем. Наконец, чтобы проиллюстрировать весь потенциал этих технологических достижений, Маккой отметил, что Habitat for Humanity недавно завершила строительство первого в стране дома, напечатанного на 3D-принтере. В доме есть пластиковый принтер, который может воспроизводить такие детали, как ручки раковины или переключатели, когда они ломаются.
Многие докладчики подчеркивали, как цифровое производство позволяет компаниям массово производить аксессуары и бытовую технику, которые они могут настраивать для отдельных домов. Кроме того, стеновые панели и крыши могут быть построены за пределами площадки и установлены на месте. Шейн рассказал о том, как проектный институт Tallwood, созданный в результате сотрудничества Университета Орегона и Университета штата Орегон, разработал панели из массивной фанеры, которые можно использовать в качестве менее дорогой альтернативы древесине для создания сборных домов. Один из пилотных проектов института недалеко от Портленда, штат Орегон, будет состоять из 34 квартир с двумя спальнями, изготовленных из массивных фанерных панелей. Институт также использует эту технологию для модернизации существующего доступного жилья на другом участке, повышая его энергоэффективность и делая его более устойчивым к землетрясениям. Строители могут крепить сборные панели к зданиям с минимальным вмешательством в жизнь существующих жителей.
В некоторых случаях целые дома могут производиться за пределами предприятия. Бауэрсокс обсудил растущую популярность сборных домов, которые представляют собой особый тип сборных домов, регулируемый HUD. Спрос на готовые дома продолжает расти по мере улучшения их качества и увеличения затрат на строительство жилья на месте. Бауэрсокс объяснил, что средняя стоимость строительства промышленных домов сейчас составляет примерно 72 доллара за квадратный фут, что почти вдвое меньше, чем у домов, построенных на месте. В 2021 году было построено более 100 000 готовых домов; эти жилища сейчас составляют более 9процентов всех новых домов на одну семью, строящихся ежегодно, и в них проживает 22 миллиона американцев. Поскольку эти дома в конечном итоге перевозятся на грузовиках, промышленные дома имеют узкую коробчатую структуру. Тем не менее, транспортабельные секции могут быть объединены на месте или дополнены компонентом, построенным на месте, что позволяет увеличить размер готового дома по сравнению с тем, что можно было бы перевозить на одном грузовике. Современные промышленные дома представляют собой устойчивые конструкции, которые часто работают так же или даже лучше, чем дома, построенные на месте, в экстремальных погодных условиях.
Инновационные методы строительства не всегда требуют высокотехнологичного оборудования. Студенты Rural Studio, программы проектирования и строительства на базе Школы архитектуры, планирования и ландшафтной архитектуры Обернского университета, сокращают затраты на строительство в основном за счет максимального использования местных материалов, что особенно важно в сельской местности, где транспортные расходы могут быть низкими. высокий. Члены команды строят небольшие, но качественные дома по доступным ценам, в основном в сельской местности на юго-востоке США. Смит рассказал о нескольких текущих проектах Rural Studio, в том числе о жилом комплексе во Флориде, ориентированном на жителей, пострадавших от урагана «Майкл». В этом проекте студенты муниципальных колледжей являются волонтерами, которые проводят практическое обучение тех, кто потенциально заинтересован в этой профессии.
Барьеры для внедрения новых строительных инноваций
Все еще существуют различные юридические, политические и финансовые барьеры для некоторых из этих процессов. Например, Бауэрсокс объяснил, что некоторые сообщества прямо запрещают промышленные дома, в то время как другие значительно ограничивают условия, при которых они могут быть построены, с помощью правил зонирования, ограничений на размер участка или требований к оценке. Преодолеть сопротивление соседей изменению этих требований может быть непросто. Кроме того, государственные и частные организации должны постоянно инвестировать в эти новые технологии. Хотя рынок стал более открытым для альтернативных конструкций жилья, инновации по-прежнему могут быть рискованными и дорогими. По словам Маккоя, у отдельных фирм часто мало стимулов для инвестиций в исследования и разработки, потому что распространение знаний часто приносит пользу их конкурентам. Чтобы преодолеть эту дилемму, Маккой предложил, чтобы государственный сектор финансировал больше исследований или предлагал налоговые льготы компаниям, которые это делают. Федеральное правительство могло бы также обеспечить патенты для предприятий, которые используют федеральные средства для исследований.
Присоединяйтесь к нам на выставке инновационного жилья 2022 года ! 10-12 июня 2022 года HUD проведет презентацию инновационного жилья на Национальной аллее. На выставке будут представлены инновационные проекты и технологии, которые могут увеличить предложение жилья и снизить стоимость строительства и владения. Посетите веб-сайт Innovative Housing Showcase для получения дополнительной информации, включая часто задаваемые вопросы.
6 Типы строительных технологий будущего
Сообщение блогаСообщение от Бретт Лонг
Согласно прогнозу Deloitte для инженерно-строительной отрасли на 2021 год, 76% руководителей инженерно-строительных компаний заявили, что планируют инвестировать в цифровые технологии в этом году.
Инвестиции в новейшие строительные технологии помогают владельцам бизнеса ускорить цифровую трансформацию и оставаться на шаг впереди конкурентов.Существуют реальные практические приложения и преимущества модернизации ваших текущих процессов. И если ваша строительная компания хочет сохранить конкурентное преимущество, вам необходимо найти способы интегрировать новые подходы в свою стратегию и рабочие процессы.
Эти передовые технологии коренным образом меняют то, как работает отрасль и как будут выполняться будущие проекты.
Типы строительных технологий, влияющие на отрасль:
- Приложения для сбора данных
- Дроны
- Программное обеспечение для информационного моделирования зданий (BIM)
- Виртуальная реальность и носимые устройства
- 3D-печать
- Искусственный интеллект
1. Приложения для сбора данных
Приложения становятся все более распространенными в строительстве, и на то есть веские причины.
- Значительная экономия времени и уменьшение количества ошибок при вводе данных. Пользователи приложения для сбора данных сообщают о более чем 20 сэкономленных рабочих часах и административных часах каждую неделю, а также о 50-процентном сокращении ошибок ввода данных. Полезный совет: оцените свой потенциал рентабельности инвестиций с помощью нашего бесплатного онлайн-калькулятора.
- Расширенные рабочие процессы. Вы можете автоматизировать рабочие процессы сбора данных, чтобы отправка одной формы запускала отправку другой формы и так далее, пока конкретная задача не будет завершена со всеми необходимыми подписями и собранными данными. Кроме того, некоторые приложения для сбора данных предлагают мобильные формы и приложения веб-форм, поэтому ваша команда может отправлять формы на своих смартфонах, планшетах, ноутбуках, настольных компьютерах — практически на любом цифровом устройстве.
- Повышение безопасности. Приложения для сбора данных могут упростить все: от ежедневных осмотров оборудования до отчетов о возможных несчастных случаях и всестороннего анализа безопасности труда.
- Мгновенный отчет. Независимо от того, нужны ли вам ежедневные отчеты о работе, быстрая обработка результатов работы клиента или быстрый доступ к юридической документации, приложение для сбора данных поможет вам упростить отчетность. Вы также можете легко настроить отчеты в соответствии с потребностями вашего бизнеса.
2. Дроны
Дроны — наиболее широко используемая новая технология строительства. Они могут проводить съемку местности быстрее и точнее, чем бригада на земле, и обходятся дешевле, чем аэрофотосъемка. Их камеры с высоким разрешением и собранные данные могут создавать интерактивные 3D или топографические карты и модели, а также проводить объемные измерения.
Еще одним преимуществом использования дронов является возможность безопасного осмотра труднодоступных мест, таких как мосты или вокруг высоких зданий. Вы также можете использовать их, чтобы отслеживать прогресс на рабочем месте и видеть, как работают люди.
3. Программное обеспечение для информационного моделирования зданий (BIM)
Использование BIM обеспечивает пространство для лучшего сотрудничества, поскольку каждый человек и область знаний могут добавить свою часть к одной и той же модели, вместо того, чтобы разбивать ее на несколько версий бумажного 2D-чертежа. Таким образом, модель развивается сразу же по мере того, как люди вносят свой вклад, оптимизируя процесс и повышая эффективность. BIM также помогает решать проблемы на этапах проектирования и планирования проекта, автоматизируя обнаружение конфликтов и предоставляя более полную картину проекта.Мы наблюдаем все больше и больше глобальных правительственных инициатив, направленных на то, чтобы сделать BIM обязательной процедурой для крупномасштабных проектов объектов, в том числе в Индии, Гонконге, Франции, Южной Корее, Германии и Италии. В Соединенном Королевстве BIM уже является обязательным для государственных строительных проектов. Согласно отчету Research and Market о рынке информационного моделирования зданий за 2021 год, новые тенденции, которые окажут непосредственное влияние на отрасль, включают разработку ИИ в BIM, повышенный спрос на облачное сотрудничество на основе BIM, а также модульное строительство и сборку.
4. Виртуальная реальность и носимые устройства
Технология виртуальной реальности часто используется в сочетании с BIM, чтобы помочь лучше понять сложные проекты. Подумайте о потенциале: вы создаете проект здания с помощью BIM, а затем можете использовать виртуальную реальность, чтобы фактически ходить по нему. Довольно круто, правда? Это даст вашей команде или клиенту еще более реалистичное представление о том, как будет выглядеть проект после его завершения. Имея более полное представление о проекте до его начала, вы можете избежать больших изменений и дорогостоящих заказов на изменение в середине.
Носимые устройства— это строительная технология, которая не только положительно влияет на безопасность, но и на производительность. AsphaltPro опубликовала недавнюю статью на эту тему, в которой сообщается, что носимые устройства в строительной отрасли могут повысить производительность на 8,5% и повысить удовлетворенность рабочим местом на 3,5%. В статье также рассказывается о некоторых заметных продуктах на рынке, в том числе о смарт-очках XOEye, носимых датчиках Spot-r и датчиках Redpoint для позиционирования спасательных жилетов.
5. 3D-печать
3D-печать как строительная технология может изменить источники материалов. При предварительном изготовлении материалы для проекта можно распечатать, а затем доставить на рабочую площадку, готовые к немедленному использованию. Это может позволить вам быстрее получать материалы и упростить процесс, удалив дополнительные промежуточные этапы.
3D-печать позволяет печатать материалы прямо на месте, сокращая количество отходов и дополнительно экономя на транспортировке и хранении. Однако одной из текущих проблем с внедрением этой технологии являются ограничения массового производства. Хотя некоторые 3D-принтеры могут печатать в больших масштабах, они дороги.
6. Искусственный интеллект
В течение многих лет искусственный интеллект (ИИ) приносил пользу строительным проектам за счет повышения безопасности, улучшения рабочих процессов и выполнения работы быстрее и качественнее. Тем не менее, многие строительные компании продолжают изучать и изучать, как лучше всего применять эту сложную технологию в своей организации.
Некоторые крупные фирмы начали создавать свои собственные программы искусственного интеллекта, чтобы помочь с внутренними процессами принятия решений и операциями. В то время как другие полагаются на третьи стороны, такие как консультанты по ИИ и поставщики решений, для проверки их текущей практики и выявления возможностей для внедрения ИИ и/или машинного обучения.