Обзор строительных технологийСкорость технологических изменений в современном мире настолько велика, что приходится специально их отслеживать: не все из них попадают в новостные ленты. Строительство — одна из самых динамично развивающихся отраслей, на него делает ставку государство, и оно всегда востребовано. Общемировые тренды направлены на максимальную автоматизацию и цифровизацию строительства.
О технологиях информационного моделирования (BIM), дронах и энергоэффективных материалах многие слышали. А об использовании в строительстве искусственного интеллекта (ИИ), машинного обучения, виртуальной реальности, интернета вещей и подобных малопонятных для неспециалистов технологиях известно гораздо меньше. Многие крупные строительные компании уже применяют эти и другие методы, а в ближайшем будущем прогрессивные технологии будут использоваться повсеместно. Расскажем об инновациях, казавшихся фантастикой еще несколько лет назад, но ставших реальностью в 2024-м.
1. Аддитивные технологии — это процесс изготовления произвольного физического объекта на основе компьютерной 3D-модели. Строительство с применением аддитивных технологий позволяет создавать здания, сооружения и их компоненты с помощью специализированных принтеров. Да, уже именно здания, а не только макеты. Принтеры наносят строительные материалы — жидкие металлы, пластик или цемент — слой за слоем и только там, где это необходимо. С их помощью можно быстро, с высокой точностью и относительно недорого печатать мало- и многоэтажные здания, в том числе со сложными формами и планировкой, предназначенные для сезонной или круглогодичной эксплуатации. Конструкции по своим техническим характеристикам схожи со зданиями, построенными традиционным способом.
2. Искусственный интеллект (AI) и машинное обучение (ML)Алгоритмы ИИ и машинного обучения используются на различных этапах строительства — от проектирования до управления активами.
ИИ работает с большими объемами данных и помогает выполнять как операционные, так и аналитические задачи:
- прогнозирование сроков и стоимости строительства на основе исторических данных о похожих проектах, используемых материалах, контрагентах, объеме ресурсов, погодных условиях и т.д.;
- генерация нескольких вариантов планировки зданий с учетом расположения, климатических условий, нормативных требований и других факторов;
- выявление причин простоев в работе;
- нахождение способов сокращения издержек;
- прогнозирование потребности в ресурсах таким образом, чтобы не образовывался дефицит и невостребованный избыток;
- анализ рисков инцидентов, травм и других проблем на стройплощадке;
- подбор элементов здания по заданным критериям;
- анализ текущей ситуации со строительством объекта и формирование отчетности для руководства;
- автоматизация рутинных действий по ведению учета, постановке задач, рассылке уведомлений, согласованию договоров и т.п.
3. Дроны и беспилотные летательные аппараты (БПЛА)БПЛА и дроны активно используются на строительных площадках. В основном они осуществляют мониторинг и инспекцию процесса строительства, сопровождающиеся видеотрансляцией в онлайн-режиме или съемкой фото и видео. Они могут делать снимки с высоким разрешением и формировать точные топографические карты.
Полученные данные используются для разных задач:
- выявление нарушений техники безопасности, землепользования;
- осуществление замеров;
- обнаружение повреждений и потенциальных проблем в зданиях;
- наблюдение за процессом строительных работ, действиями рабочих;
- обследование труднодоступных мест;
- демонстрация построенного объекта с различных ракурсов для маркетинговых целей;
- создание трехмерных моделей;
- сопоставление с помощью 3D-сканирования реального положения дел и BIM-модели.
4. БИМ (BIM) технологииBIM-технологии используются на всех этапах строительства — от проектирования до эксплуатации. Они позволяют создавать и управлять цифровыми моделями зданий, интегрируя архитектурные, инженерные и строительные аспекты проекта. BIM учитывает геометрические данные, физические и функциональные характеристики объекта, информацию о его эксплуатации, стоимости и сроке службы. Это комплексный подход, в котором вся важная для проектирования информация аккумулируется в одном месте. Команда может работать согласованно, при этом повышается качество работ и эффективность управления строительными проектами, сокращается объем ошибок.
BIM позволяет с высокой точностью прогнозировать расход ресурсов и рассчитывать затраты на строительство. Одной из его важных характеристик является динамичное внесение изменений во весь проект при изменении хотя бы одного из его параметров.
5. Зеленое строительствоЗеленым строительством называют экологичный подход, предусматривающий использование нетоксичных, долговечных материалов, возобновляемых источников энергии и энергоэффективных технологий. Такой подход выражает заботу о здоровье жильцов и об окружающей среде. Он позволяет снизить энергопотребление, выбросы парниковых газов, использование воды.
В концепции зеленого строительства можно выделить несколько тенденций, уверенное развитие которых намечается в 2026 году:
- солнечные панели;
- самовосстанавливающийся бетон;
- энергоэффективные стекла;
- системы сбора дождевой воды;
- озеленение крыш.
6. Носимые технологии и Интернет вещей (IoT)Носимые технологии — это электронные устройства, которые могут собирать данные в реальном времени и передавать их в информационную базу. В строительной отрасли их основное назначение связано с безопасностью. Умные шлемы, жилеты и другие носимые устройства оборудованы GPS-трекерами, датчиками падения, тревожными кнопками. Они осуществляют мониторинг показателей самочувствия и местонахождения рабочих, транслируют сигналы об опасных ситуациях.
Интернет вещей (IoT) — система взаимосвязанных устройств для сбора и передачи данных по беспроводной сети без участия человека. IoT в строительстве используется для решения ряда задач:
- мониторинг эксплуатации оборудования;
- учет электричества, воды, газа и тепла с помощью умных счетчиков;
- контроль движения транспорта;
- мониторинг климатических условий;
- мониторинг состояния бетона;
- контроль количества персонала и доступа к стройплощадке;
- автоматизированный весовой контроль для самосвалов.
7. Виртуальная и дополненная реальностьВиртуальная и дополненная реальность (VR и AR) преимущественно используются в визуализации дизайна и обучении. Они дают возможность архитекторам, дизайнерам, строителям и клиентам оценивать 3D-модели объектов с визуальной точки зрения до начала строительства. Здание можно рассмотреть под любым углом в реальном масштабе и досконально изучить все его элементы для обнаружения скрытых проблем. AR позволяет моделировать такие ситуации, как распространение пожара, процессы эвакуации, потоки движения людей и т.д.
8. Самовосстанавливающиеся материалыИнновационные материалы могут изменять свои свойства в зависимости от внешних условий. Они регенерируют себя после нанесенных им повреждений за счет находящихся в их составе веществ. Это существенно увеличивает срок службы материалов и конструкций, снижает затраты на отопление и кондиционирование, экономит расходы на ремонт. Подобные материалы используют для возведения энергоэффективных и устойчивых зданий по «зеленым» технологиям.
9. Модульное строительствоМодульное строительство — не инновация, но этот подход продолжает набирать популярность. Он состоит в том, что отдельные элементы здания изготавливаются на заводе, доставляются на строительную площадку и собираются в единую конструкцию. Это сокращает длительность строительства за счет параллельного изготовления модулей. Снижаются и затраты: рабочих рук требуется меньше, чем при капитальном строительстве. Дополнительный бонус — контроль качества проще осуществлять на заводе, чем на стройплощадке.
источник -
здесь