Инновация в строительстве

Новые технологии в строительстве позволяют выполнять работы в небольшие сроки, улучшают тепло- и гидроизоляционные характеристики зданий. Производители совершенствуют составы, в перечень современных материалов входят полистиролбетон, газобетон, гидроизоляционные мембраны, антикоррозийные составы и т.д.

Современные технологии в строительстве

В перечне новейших технологий и эффективных методов:

• каркасное строительство;
• опалубка несъемная;
• переставная модульная опалубка (ТИСЭ);
• сборка зданий из 3D-панелей.

Инновационные технологии позволяют сокращать сроки строительства, повышают долговечность, экологичность, гидро-, шумо- и теплоизоляционные характеристики зданий. Применяют методики и для ремонта, увеличивая срок эксплуатации стандартных домов, производственных сооружений.

ТИСЭ

В числе инновационных технологий в строительстве метод ТИСЭ, запатентованный в РФ. Технология бюджетна, проста в применении, экологична, используется для индивидуального жилищного строительства.

Основанием здания, построенного с использованием ТИСЭ, является столбчатый либо свайный фундамент, дополненный ростверком. Технология предполагает расширение основания свай из бетона. В работе применяется специально сконструированный бур, реализуемый в комплекте со стройматериалами.

Стеновые панели создаются из пустотелых блоков, которые формируются из бетонной смеси, заливаемой в специальные емкости. Модульные установки размещаются на месте будущей стены и заполняются раствором бетона. После застывания состава каркас с блока снимается и перемещается для заливки следующего элемента.

Технология отличается:

• невысокой ценой, т.к. здание возводится без применения погрузочно-разгрузочной техники;
• доступностью: работы выполняются в любом месте, подключения к источникам электропитания на начальном этапе не требуется;
• высокой скоростью строительных работ;
• небольшими трудозатратами (в работе требуется 2-3 человека);
• простотой прокладки коммунальных трубопроводов;
• отсутствием «мостиков холода».

Каркасное строительство

В числе популярных технологий за счет невысокой цены — каркасный способ. Метод прост, экологичен, оптимален для строительства многоквартирного жилья и быстровозводимых домов для коттеджных поселков.

Конструкция монтируется после формирования бетонного либо свайного фундамента. Вид основания выбирается в соответствии с типом грунта, массой здания. Для каркаса используются балки из древесины либо металла.

Для крепления стальных труб необходимо сверление отверстий под саморезы, соединительные винты либо применение сварочной техники.

Формирование конструкций из дерева не требует сложного оборудования. Монтаж деревянных каркасов упрощает геометрическая форма бруса. При сборке балки соединяются вертикально, горизонтально, по диагонали. Прочность конструкции увеличивают герметики.

Каркасы заполняют:

• ОСП плитами, дополняемыми гидро- и теплоизоляционным сырьем;
• щитовыми СИП-панелями с утеплением, защищающим от влажности, перемен температур.

Преимущество метода в:

• невысокой цене;
• быстрых темпах строительных работ;
• простом монтаже;
• возможности выполнять работу в любое время года;
• отсутствии необходимости в спецтехнике, погрузчиках;
• облегченном фундаменте, уменьшающем затраты.

3d панели

К ноу-хау относятся 3D-панели, являющиеся усовершенствованным методом каркасно-щитовой сборки. Метод популярен при возведении бюджетных жилых и производственных строений.

Панели 3D производятся по инновационной технологии, позволяющей перерабатывать отходы строительной отрасли. Материалы смешиваются с цементом и выливаются в заготовку в форме стеновой панели.

После завершения печати выпускается готовая стена. Плиты остаются пустотелыми и заполняются пенобетоном. Для прочности и долговечности конструкции стеновые панели усиливаются армированным каркасом с 2 сторон. Скрепляются плиты металлическими стержнями.

Преимущество технологии в:

• невысокой цене производства;
• небольшой массе строения;
• возможности выполнять работы круглый год;
• снижении повреждений целостности почвы;
• уменьшении теплопотерь за счет усовершенствованного полимерного сырья.

Однако необходимо учитывать увеличение финансовых затрат при выполнении авторских дизайнерских проектов. Здание требует обеспечения качественной системы вентилирования для предотвращения деформации стеновых панелей и повреждения вредителями.

Инновацией в строительстве является несъемная опалубка, метод применяется для возведения коттеджей, хозпостроек и т.д.

На основании из бетона конструируется опалубка из панелей либо блоков. Элементы распределяются на равных промежутках для создания простенков, между которыми устанавливается армированная сетка. Пустоты заливаются бетонной смесью. Внешние стенки после сцепления бетона выполняют функции утеплителя.

Преимущества метода в:

• простоте строительных работ;
• невысоких трудозатратах, т.к. специалисты требуются только при закладывании фундамента и установке перекрытий;
• экологичности;
• снижении затрат на стройматериалы, т,к. здание, построенное методом несъемной опалубки, не требует дополнительного утепления.

Новые материалы и их особенности

Инновации производятся и в сфере стройматериалов. Разработчики создают сырье, скрепляющие составы, увеличивающие теплоизоляцию, шумоизоляцию, снижающие затраты на обслуживание, увеличивающие срок службы зданий.

В перечень входят:

• полистиролбетон;
• газобетон;
• мембраны (гидроизоляционные, диффузионные);
• теплоизоляционные составы на основе пенополиуретана;
• пенополистирольные составы с повышенными теплоизоляционными качествами;
• минеральная вата для утепления зданий;
• искусственный камень для декорирования строений;
• блоки из пенобетона;
• брус клееный;
• СИП-панели.

Полистиролбетон входит в число лучших искусственных камней по характеристикам паропроницаемости, прочности, экологичности, гигроскопичности. Материал по фактуре схож с древесиной, отличается невысокой теплопроводностью. При использовании сырья не требуется дополнительное утепление.

Полистиролбетон стоек к повреждению плесенью, грибком. Сырье отличается невысокой ценой, может формироваться на стройплощадке, не требует аренды погрузчиков.

Газобетонные блоки эстетичны, имеют небольшую массу. Однако необходимо учитывать нестойкость материала к влажности. При монтаже важно обеспечить надежную гидроизоляцию стенам, выполнить оштукатуривание поверхностей.

Пенобетон отличается небольшой массой, бюджетной стоимостью, универсальностью, экологичностью. При строительстве рекомендуется учитывать хрупкость состава, создающую сложность в установке на панелях навесных конструкций, оборудования. Рекомендовано усиление стен арматурой, применение анкерных болтов. Высота построек из пенобетонных блоков ограничена 1-2 этажами.

Мембраны разработаны для увеличения долговечности здания. Материалы защищают стеновые панели, кровлю от влаги, ветра. Элементы обеспечивают надежную гидроизоляцию здания, отличаются прочностью, пластичностью. Мембраны монтируются строительным пистолетом.

Клееный брус экологичен, прочен, долговечен. Геометрическая форма упрощает сборку и утепление конструкций. Брус эстетичен, не требует декорирования.

Совершенствуются и соединительные, пропитывающие составы. Популярны кровельные гидроизоляционные и герметизирующие мастики, добавки в бетон, пропиточные и инъекционные составы, лакокрасочные материалы для антикоррозионной защиты металла, сухие строительные смеси и т.д.

В этом году Microsoft представил очки смешанной реальности HoloLens2, с помощью которой строительный процесс может сделать шаг вперед — теперь проектировщикам и строителям достаточно надеть каску с очками, чтобы получить информацию о соответствующем участке стройки, включая рекомендации по безопасности и непосредственным работам. Как технологии меняют современную стройку и с помощью каких инструментов, рассмотрим в этом материале.

Основные векторы развития

Как и в любой сфере, строительные технологии развиваются по похожему сценарию — у инноваций есть свои ранние адепты, затем они становятся доступны для большинства участников рынка и только потом завоевывают «отставших». Сейчас строительные технологии в России только начали доказывать свою эффективность ранним адептам, но на Западе они уже давно перешли в стадию широкого использования. По опыту зарубежных стран, все инновации в этой отрасли можно разделить на три крупных группы:

• Программное обеспечение, среди которого особо нужно выделить BIM-технологии (информационное моделирование в строительстве) и облачное управление проектами.
• Непосредственно оборудование, или «железо», и иллюстрирующее его цифровое производство.
• Процессы, среди примеров которых можно отметить моделирование строительства и префабрикацию.

Рассмотрим все эти технологии и как они влияют на эффективность строительного процесса.

BIM

По данным исследовательской компании Dodge Data&Analytics, 93% девелоперов сообщают, что их проекты не укладываются в установленный график. Решить проблему можно с помощью информационного моделирования в строительстве. Технология подразумевает создание трехмерных строительных моделей для представления физических и функциональных свойств проекта. BIM — своего рода цифровой близнец стройки, который позволяет идентифицировать каждый элемент здания или инфраструктуры и дает всю необходимую информацию по каждому элементу. Показателен кейс Олимпийского стадиона в Баку, рассчитанного на 68 000 человек. В строительстве участвовали подрядчики из четырех разных стран, у них было всего 18 месяцев от начала этапа проектирования и до сдачи работ по проекту. В работе использовалось BIM-решение Tekla BIMSight, что дало преимущество с точки зрения производительности и позволило минимизировать бумажный документооборот — в противном случае на этапе проектирования компаниям потребовалось бы готовить бумажные чертежи на протяжении 8 месяцев для 17 000 тонн сложных стальных конструкций. Благодаря этому работы были закончены в срок, и с момента начала работ 13 000 000 человекочасов прошли без аварий или ошибок.

В России, по данным консалтинговой компании «Конкуратор», на сегодняшний момент в наибольшей степени BIM-технологии используются проектировщиками, в будущем у всех участников строительного процесса будет единый доступ к данным, который позволит значительно сократить время подготовки строительного проекта и минимизировать ошибки. Об этом свидетельствует опыт специализирующейся на комплексном проектировании компании «ВЕРФАУ», главный специалист которой Андрей Чичагов отметил, что благодаря использованию BIM-технологий сокращение сроков проектирования в целом достигает 15-20%, но на отдельных этапах разработки проекта (например, при деталировке конструкций) может достигнуть и 30-40%.

Облачное управление проектами

По данным нескольких исследовательских компаний, в среднем 54% времени строительного процесса расходуется впустую. Такая низкая продуктивность во многом связана с тем, что информация, требуемая для перехода стройки в активную фазу, распределена между множеством участников, а ее передача занимает много времени. Поэтому одна из самых актуальных задач — уменьшение сроков строительства, чтобы оно не было убыточным для заказчика, за счет сокращения фазы ожидания. Необходимо, чтобы информация о проекте была актуальной и правильно и быстро курсировала между участниками.

Помогает в этом облачное управление проектами — решение, которое позволяет правильно интегрировать всех участников строительного процесса в единое информационное пространство, из которого можно не только управлять проектом, но и контролировать каждого члена процесса по отдельности.

Использование облачного управления проектами позволяет ускорить стройку за счет того, что у каждого участника есть возможность зайти в ПО, добавить туда актуальную информацию или взять ее в любом формате и быстрее принять решение. Благодаря этому производительность может вырасти с 30% до 50%. В качестве доказательства можно привести кейс Транспортного агентства Новой Зеландии, которое совместно с подрядчиками реализовывало проект четырехполосной дороги стоимостью 630 миллионов новозеландских долларов. Учитывая, что это был один из самых дорогих проектов в Новой Зеландии, а расчеты реализовывались по объему выполненных работ, исполнителям было критично важно точно и эффективно управлять этим проектом. В результате они выбрали ПО от одного из лидеров рынка, и смогли не только минимизировать количество переделок, но и сэкономить $150 000.

Цифровое производство

Технологии меняют не только программное обеспечение, но и сами средства производства. Сложно найти сегодня индустрию, где станки нужно настраивать и регулировать вручную, поскольку это чревато большим количеством ошибок и низкой производительностью, а значит, невыгодно для бизнеса. Именно поэтому так важно сделать производство металлоконструкций или железобетонных изделий прозрачным и управляемым. Так в свое время произошло с авиа- и машиностроением, где сегодня производство каждой детали оцифровано, а путь изготовления можно проследить с самого начала из модели.

По данным исследования Deloitte, большая часть производственных предприятий (51%) внедряют инновации, закупая передовые станки и оборудование, и лишь 32% оцифровывают бизнес-процессы. Среди последних можно отметить Курганстальмост, который занимается производством стальных конструкций для различных стадионов в России, включая стадионы «Фишт», «Спартак», «Зенит» и другие. Компания моделирует свою продукцию и все их физические характеристики сначала в формате информационной модели и только потом из нее отправляют задание на станки. Благодаря такому подходу в результате сборка деталей на стройке становится практически на 100% безошибочной.

Префабрикация

Префабрикация — технология, по которой производятся модули, которые потом, как конструктор, собираются непосредственно на стройке. И хотя при упоминании модулей в голову чаще всего приходят прямоугольные здания-блоки, это не единственный вариант использования технологии. С ее помощью изготавливаются фасадные панели, предварительно смонтированные инженерные системы, некоторые элементы конструкций и др. Многие считают, что именно эта технология окажет большое влияние на повышение эффективности строительных проектов.

Например, по данным компании Bryden Wood, до 30% задержек в строительных проектах связаны с низкой производительностью, отсутствием материалов и недостатком информации о конструкции и рабочей силы. Работа с композитными компонентами, технологией префабрикации и BIM-моделями позволяет решить эти проблемы.

Преимущества такого комплексного подхода были продемонстрированы при строительстве временного стыковочного центра площадью 4000 м2 в Терминале 3 аэропорта Хитроу. Перед компанией стояла задача реализовать проект быстро и исключительно в нерабочие часы, поскольку стройка находилась в непосредственной близости от движения самолетов. Благодаря префабрикации и BIM-моделям большая часть строительства была перенесена за пределы площадки, влияние на работу аэропорта было сведено к минимуму, а численность персонала на площадке сократилась почти на 75%. По результатам проекта также было выявлено, что затраты на реализацию были на 27% меньше, а времени на реализацию ушло на 38% меньше по сравнению с традиционными методами строительства.

Строительство — достаточно консервативная отрасль. По данным исследования McKinsey, несмотря на то, что на него приходится 13% мирового ВВП, оно по-прежнему остается одной из наименее оцифрованной сфер. Тем не менее переход на путь инноваций неизбежен, поскольку крупные игроки и лидеры рынка уже осознали возможности новых технологий и медленно, но верно готовят отрасль к технологической трансформации.

Быстровозводимые жилые дома: новые технологии и материалы

В последнее время, все больше и больше девелоперов говорят об экономической целесообразности применения технологий скоростного строительства домов. Говоря о технологии, мы должны иметь ввиду, что речь идет не только о материалах, но и о способах их применения. Строительные инновации позволяют сократить сроки строительства, добиться экономии средств, сокращения эксплуатационных расходов, а также построить энергоэффективный и в целом экологичный дом, соответствующий всем современным требованиям к жилью.

Стоимость строительства сокращается за счет удешевления ограждающих конструкций, сокращения сроков строительства, облегчения фундаментов и отказа от применения грузоподъемной техники.

Стоимость последующей эксплуатации – это прежде всего энергопотери и износ коммуникаций. Огромное преимущество новых материалов и технологий – это как раз высокая энергоэффективность строящихся зданий. Уровень теплозащиты домов нового типа увеличивается на 15-20% по сравнению с традиционным строительством.

На данный момент, более 70% строящихся малоэтажных домов в мире – быстровозводимые. Самый большой процент сборномодульных домов в Швеции – там по такой технологии строится 90% новых домов. Обратите внимание, что климат там похож на наш. В Канаде деревянно-каркасное строительство занимает 75% от всего сектора.

Еще в сороковых годах прошлого века в этих странах быстрые технологии решили проблему дефицита жилья в связи с массовым исходом городских жителей в пригород. За эти десятилетия накоплен приличный опыт, у них есть чему поучиться.

В России же, конечно, еще довольно скептичное отношения к подобного рода домам, рассматриваемым скорее как дачный дом для сезонного проживания. По мнению экспертов, на долю модульных домов пока приходится не более 10% рынка загородного жилья эконом-класса.

На сегодняшний день я бы выделил несколько основных направлений: модули; сэндвич-панели; поризованные блоки; деревянные и металлические каркасы; купольные конструкции.

Давайте рассмотрим каждое из них чуть подробнее.

Модульные дома строятся из готовых фабричных блоков-модулей. На возведение такого дома уходит 1,5-2 недели. Модули собираются на основе металлических каркасов, используется утеплитель из минеральной ваты, и обшивается все гипсоволоконными плитами. Конструкция получается настолько легкая, что может быть установлена на любую твердую поверхность без необходимости закладывать дорогостоящий фундамент. Это дает выигрыш в себестоимости порядка 20-30%. При необходимости такой дом можно без особых затруднений переместить на другое место. При этом здесь большие возможности в плане подстройки дизайна под пожелания и бюджет заказчика.

Сэндвич-панели. Здание монтируется из изготовленных на фабрике сэндвич-панелей различных размеров. Такая панель представляет собой две плиты с ориентированной плоской стружкой (OSB), промежуток между которыми заполняется утеплителем, например, пенополистиролом. Сборка производится «всухую», то есть без сварки и замоноличивания. Вместо сварки и болтов применяются системы типа «шип-гнездо», замки и шарниры. Поэтому такие конструкции можно легко и быстро не только собрать, но и разобрать. Все, что остается сделать непосредственно на стройплощадке – это подготовить, изолировать, отделать и проконтролировать качество.

Очевидные преимущества данной технологии – простота, низкие трудозатраты, короткие сроки исполнения. Например, дом площадью 200 м2 бригада из двух-трех человек с помощью легкого крана грузоподъемностью 3 т возведет в течение одного-двух месяцев. Использование сэндвич-панелей сокращает сроки строительства в среднем в 10 раз. По тепловым характеристикам сэндвич превосходит кирпич и бетон в 8 раз, а по прочности на сжатие и излом превосходит дерево в 4 раза. Уменьшение толщины стен высвобождает до 10% площади.

Поризованные блоки – это энергоэффективный материал, который не только сокращает расходы на отопление на 25% по сравнению с обычным кирпичом, но и обладает повышенными шумоизоляционными свойствами. Прочность таких блоков достаточна, чтобы возводить здания высотой до 9 этажей. Легкость поризованных блоков позволяет снизить нагрузку на фундамент, а значит, опять-таки снизить расходы на его закладку.

По тепловым качествам эти блоки превосходят пенобетон и устраняют необходимость применения теплоизоляционных материалов. Дома, построенные из поризованных блоков, отличаются благоприятным микроклиматом благодаря свободному газо- и влагообмену. Никаких сырых пятен, конденсатов и плесени.

Деревянные и металлические каркасы выполняются на заводе, поставляются на стройплощадку со всей необходимой документацией, на основании которой осуществляется сборка. Среди преимуществ каркасного домостроения – опять-таки дешевизна и высокая скорость монтажных работ, отсутствие усадки на фундамент, срок эксплуатации 50-120 лет, устойчивость к землетрясениям.

Современные наполнители для каркасных конструкций (минеральная вата, пенополистирол, пенополиуретан и т.п.) отличаются долговечностью, пожароустойчивостью и экологичностью. То же можно сказать и об облицовочных материалах (ОСБ, фанера и т.д.).

Купольное строительство – это геометрия, дающая выгоду: площадь сферической поверхности на четверть меньше площади куба. А значит, меньше расходы на стройматериалы, меньше теплопотери в ходе эксплуатации. Расходы на отопление снижаются до 70%. Здесь работает также всем известный эффект яичной скорлупы: сферические конструкции обладают несопоставимо высокой прочностью на сжатие и излом. Например, допустимая нагрузка снега на купольный дом достигает 650 кг на 1 м2.

Следует отметить также устойчивость такого дома к температурным перепадам. Нормативный температурный режим – от -50 до +75 ºС. В сферическом доме удобно монтировать систему вентиляции. Отсутствие необходимости во внутренних опорах дает абсолютный простор фантазии в плане дизайна, монтажа перегородок и т.д.

Не стоит забывать о возможности объединить преимущества сразу двух или более технологий в рамках одного проекта.Например, поставили металлический или деревянный каркас, а чем наполнить его – нужно решать исходя из требований. Можно использовать ОСП, а пространство между ними наполнить любым теплоизоляционным материалом. А можно использовать уже готовые СИП панели. Сэндвич-панели как таковые устанавливаются на каркас. Впрочем, их применяют и при традиционном строительстве для улучшения характеристик энергосбережения.

В общем, все начинается с экспертной оценки потребностей и возможностей заказчика, а также места строительства. Исходя их этого мы можем уже составлять различные варианты «рецептов» строительства и на выходе получить дом мечты для каждого клиента.

Апгрейд строительной отрасли. Версия-2030

22 мая 2019

Наталья Приходько

Инновационный характер стратегии развития строительства в Российской Федерации позволит значительно повысить конкурентоспособность отрасли

Проект Стратегии инновационного развития строительной отрасли РФ на период до 2030 года разработан еще в июне 2016 года, однако реальные шаги по ее окончательному формированию обозначены только в апреле 2019 года. Документ, который определит точки роста конкурентоспособности российского строительного комплекса как внутри страны, так и за рубежом, появится в октябре 2019 года. Конкурентоспособность определяется инновациями, которых уже сегодня в российском строительстве не счесть. Это композитные материалы, роботизированные системы, нанотехнологии и многое другое. При этом эксперты считают, что для настоящего прорыва нужно больше инновационных разработок. Это и станет одной из первоочередных задач Стратегии.

Строительная отрасль — главная возможность для роста конкурентоспособности и процветания национальной экономики. Поэтому ее высокотехнологичное развитие так необходимо в современных реалиях.

Совместный труд

Строительство должно быть гармонично вписано в сохранение и совершенствование среды жизнедеятельности. Ведь именно это обеспечивает эффективное развитие инфраструктуры, которое повышает инвестиционный потенциал регионов и страны в целом. Уровень внедрения инноваций в отрасли невысок. Поэтому так важно учесть технологические инновации при разработке и дальнейшей реализации документа. «Стратегия должна носить прорывной характер и, по сути, должна стать инновационной стратегией развития», — отметил заместитель министра строительства и ЖКХ РФ Дмитрий Волков.

Как пояснил глава Минстроя РФ Владимир Якушев, основная цель Стратегии — рост конкурентоспособности российской строительной отрасли как внутри страны, так и за рубежом. Документ охватит сферы жилищного, инфраструктурного, промышленного строительства, сферы цифровизации, рынки технологий, стройматериалов и техники. «В основу разработки Стратегии положена поли-центрическая модель. Это значит, что документ не пишется одной организацией или, что еще хуже, одним экспертом. Для его разработки сформировано 11 тематических проектных команд, которые уже сейчас активно работают над своими разделами», — отметил Владимир Якушев.

Среди вышеупомянутых проектных команд несколько напрямую связаны с внедрением в отрасль технологических инноваций: «Инновационное развитие института строительной экспертизы РФ», «Отраслевая и университетская наука в строительстве», «Цифровизация строительной отрасли». Важно, что в разработке Стратегии принимает участие профессиональное сообщество. Функцию по координации, а также по экспертному сопровождению разработки всех разделов и формирования сводного документа возьмет на себя Аналитический центр при Правительстве РФ. В качестве со-организаторов приглашены национальные объединения строителей, изыскателей и проектировщиков. Общественные и экспертные обсуждения будут организованы на всех этапах разработки.

Строительная наноиндустрия

Стратегия еще в разработке, но отрасль не стоит на месте. Это заметно при изучении рынка строительных материалов. Строительство — одна из самых консервативных отраслей. Ведь она создает среду обитания, в которой все должно быть практично и безопасно. Каждый технологический этап жестко регламентирован СНиПами, стандартами, сертификатами и законами. Поэтому новые материалы пока с трудом выходят на российский строительный рынок. Объем применения нанотехнологической продукции в строительстве не превышает 4–5 млрд рублей в год.

Но ученым и инженерам всегда есть что предложить строителям. На выставке RosBuild-2019 Фонд инфраструктурных и образовательных программ Группы РОСНАНО представил высокотехнологичные решения для строительства и городского хозяйства. Причем можно было ознакомиться с примерами высокотехнологичных решений не только компаний РОСНАНО, но и независимых производителей наноиндустрии. Это реальная продукция, которая уже сейчас применяется в строительстве, при капитальном ремонте, в городском хозяйстве.

ООО «Нанотехнологический центр композитов» представило системы внешнего армирования для простого и качественного ремонта и усиления строительных конструкций. Особенно эффективны эти решения при ремонте бетонных и кирпичных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред. Речь идет об опорах мостов, несущих конструкциях производственных зданий с повышенной температурой, влажностью или содержанием вредных веществ в воздухе.

ООО «Технологическая компания «ЖНФ» разработало антиобледенительные покрытия, на 70% снижающие образование наледи и в 2–3 раза нагрузку снежных масс. А ООО «КарбонЛаб» из наноцентра «СИГМА.Новосибирск» предлагает сделать карбоновое покрытие для электрообогрева, которое наносится как краска и окончательно решает проблему очистки кровли домов от снега и льда.

ООО «Дримвуд» и ООО «Скайхауз» из Ульяновского наноцентра ULNANOTECH выпускают модифицированную, стойкую к гниению, огню и воде древесину для благоустройства открытых городских пространств.

Портфельная компания РОСНАНО ООО «АйСиЭм Гласс Калуга» предлагает рынку универсальную, практически вечную и высокоэффективную теплоизоляцию из пеностекла. Она к тому же легче других вариантов. Именно поэтому ее использовали при отсыпке парка Зарядье в Москве. Компания «ЭсПи Гласс» производит энергоэффективные и солнцезащитные стекла и стеклопакеты, к тому же они обеспечивают защиту помещений от перегрева летом.

Компания «Плакарт» производит антикоррозийные покрытия в шесть раз более стойкие по сравнению с другими лакокрасочными изделиями. В Москве компания обеспечила защиту конструкций Живописного моста и памятника «Рабочий и колхозница» на ВДНХ. Мембранные элементы АО «РМ Нанотех» для обратного осмоса, нанофильтрации и ультрафильтрации, а также изготовленные на их основе прямоточные фильтры обеспечивают потребителей чистейшей питьевой водой.

А есть еще антивандальные, долговечные, антибактериальные материалы для отделки мест общего пользования, например Группы компаний «Стена» из Ижевска. Водные полимерные дисперсии владимирской компании «Акрилан» позволяют делать для металлических конструкций краски, которые за счет специальных нанодобавок обладают антикоррозионными свойствами. Есть технологичные декоративные продукты, которые создают альтернативу обоям, дешевле их, не требуют работы с клеем, легко колеруются и моются. Есть краски, которые могут в 4 раза растягиваться без повреждения вместе с поверхностью, на которую они нанесены. Разработаны даже бактерицидные и противовирусные лакокрасочные материалы — идеальные решения для медицинских и детских учреждений.

«В прошлом году Группа РОСНАНО и строительная компания ПИК договорились изучить возможности внедрения продукции предприятий наноиндустрии на объектах нового жилищного строительства. Речь идет об использовании при строительстве объектов ПИК широкого спектра инновационных материалов и технологий — от композитов до систем освещения и охлаждения. Будет обеспечено участие портфельных компаний РОСНАНО в конкурентных закупках стекла и стеклопакетов, пеностекла, светодиодных светильников для мест общего пользования и дворовых территорий, лакокрасочных материалов и другой продукции. В рамках сотрудничества рассматриваются поставки предприятиями наноиндустрии малых архитектурных форм, опор наружного освещения, кожухов для кондиционеров, оконных конструкций для первых этажей зданий, узлов креплений навесных панелей и других изделий из композитных материалов. В области инженерии прорабатывается вопрос внедрения адиабатических систем охлаждения воздуха для объектов строительства, в том числе шахт лифтов и систем кабельного ввода. Для повышения безопасности будет рассмотрена возможность использования в системах аварийного освещения источников бесперебойного питания на основе литий-ионных аккумуляторов», — комментирует заместитель директора департамента программ стимулирования спроса Фонда инфраструктурных и образовательных программ Группы РОСНАНО Максим Невесенко.

Яркий пример

«Сейчас виден заметный тренд на инновации в области строительства и производства. Крупные девелоперы, такие как ПИК, „Галс“, „Донстрой“ и другие, активно прорабатывают инновационные направления как в процессе проектирования, внедрения BIM-технологий, строительства, так и в процессе управления объектами и коммунальным хозяйством. Сейчас отрасль уже выходит на новый виток развития, когда накоплено много статистических данных, проанализирован опыт использования различных материалов и технологий», — отмечает Вице-президент компании ТЕХНОНИКОЛЬ Евгений Войлов.

Компания ТЕХНОНИКОЛЬ, кстати, яркий пример ежегодного вывода на рынок новых продуктов с усовершенствованными свойствами и продленными сроками службы. Например, в прошлом году одной из значимых новинок стала полимерная мембрана ELVATOP, в основе которой полимерный пластификатор Elvaloy®, разработанный компанией DuPont™. Мембраны на основе пластификатора Elvaloy® пользуются заслуженным спросом в странах Евросоюза и США: они долговечны и отличаются высокой химической стойкостью. Но для России этот продукт новый. Не так давно выпущен инновационный материал для облицовки фасадов — плитка ТЕХНОНИКОЛЬ HAUBERK, изготавливаемая на основе стеклохолста, улучшенного битума и гранулята из натурального базальта. Фасадная плитка имеет патент, выпускается на одном из заводов корпорации в Рязани. Материал отличается высокой надежностью и простотой монтажа, при этом является доступным и по ценовым характеристикам. «Среди других наших инновационных продуктов, недавно вышедших на рынок, алюминизированная пароизоляционная мембрана ПАРОБАРЬЕР, отличающаяся повышенной прочностью, надежностью и высочайшей паронепроницаемостью. Базальтовую теплоизоляцию GreenGuard без преувеличения можно назвать прорывом в сегменте каменной ваты.. При ее производстве используется безопасное биополимерное связующее органического происхождения, которое безвредно и экологично. Технология разработана нашими специалистами», — продолжает Евгений Войлов. Более того, в апреле 2019 года компания запустила в Рязани производство строительных пленок для обеспечения надежной паро-, гидро- и ветрозащиты.. На заводе установлено оборудование, аналогов которому в России нет. Поставки продукции планируются как в различные регионы РФ, так и за рубеж — в страны СНГ и Восточной Европы.

Акселератор технологических стартапов

В феврале в технопарке «Сколково» прошла конференция Build UP Open Day. «Build UP — важный проект как для „Сколково“, так и для наших партнеров из строительной отрасли».

«Наша цель — ускорить коммерциализацию новых технологий за счет создания эффективного механизма взаимодействия крупного бизнеса и стартапов в формате акселерационной программы», — сказал Вице-президент, исполнительный директор кластера энергоэффективных технологий Фонда «Сколково» Олег Дубнов.

К тому моменту на участие в программе было подано свыше 140 заявок из разных городов страны.. И 40% разработок — инновации в строительной сфере. «Россия является одним из лидеров мирового рынка инноваций в строительной отрасли. Первые итоги проекта Build UP позволяют говорить о высоком интересе к нашей деятельности со стороны ведущих российских разработчиков новых технологий и наших зарубежных коллег», — отметил президент «Галс-Девелопмент» Сергей Калинин. Генеральный директор АО «Дон-Строй Инвест» Алена Дерябина выделила здесь два ключевых направления. Технологические решения, способные революционным образом сократить сроки строительства. И минимизация влияния человеческого фактора на проект на этапе строительства путем внедрения в строительный процесс автоматизации, роботизации, искусственного интеллекта и т.д.

Сегодня прием заявок на участие в проекте завершен. Старт акселерационной программы для 15 лучших проектов намечен на 18 мая.

А кто внедрит?

Конкурентоспособность отрасли в первую очередь зависит от развития отраслевой науки и образования. Выступая на всероссийской конференции «Стратегия развития строительной отрасли в РФ» ректор Московского государственного строительного университета Андрей Волков уделил внимание тенденциям, которые будут определять развитие сектора исследований и разработок в странах Евросоюза в предстоящее десятилетие.

Европейская комиссия ставит задачу снижения на треть энергоемкости предприятий по производству строительных материалов, а также на треть — сроков и стоимости жизненного цикла зданий.

На 50% планируется сократить сроки строительства (в том числе за счет применения технологий трехмерной печати). Травматизм в ходе строительных работ должен быть снижен. Переработка технологических отходов строительства должна приблизиться к 100%. Все это гарантирует значительный рост потребности в квалифицированных кадрах.

И действительно, чтобы высокотехнологичные разработки вошли в нашу повседневную жизнь, нужны грамотные проектировщики, которые заложат в документацию инновационные решения, требуются инженеры-строители, способные правильно применять новые материалы, и даже рабочие должны обладать навыками, чтобы из-за ошибок монтажа не свести к нулю усилия всей цепочки профессионалов. Крупные корпорации и предприятия обычно имеют собственную систему внедрения инноваций и подготовки кадров.

В строительстве и ЖКХ преобладают малые и средние компании. Вот для них-то создание образовательных программ для переподготовки и повышения квалификации специалистов поддерживает Фонд инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО.

Фонд уже поддержал разработку 10 образовательных программ по темам новых материалов в строительстве, по ним прошли обучение более 13 тыс. специалистов высокотехнологичных компаний, а также студенты.

В итоге в России появились специалисты по производству бесцементных минеральных наноструктурированных вяжущих и композиционных материалов строительного назначения, модификаторов дорожных покрытий, наноструктурированных водных эмульсий полимеров, высокопористой наноструктурированной пенокерамики строительного назначения, самоуплотняющихся бетонов. В стране теперь есть специалисты по проектированию, изготовлению и диагностике наномодифицированных высокотехнологичных конструкционных и функциональных композитов для строительной индустрии, есть компетенции по производству покрытий на основе высоко- и нанодисперсных металлических порошков для защиты от коррозии и огня металлоконструкций разных инфраструктурных объектов (например, мостов), зданий и сооружений.

«В Ижевском государственном техническом университете им. М. Т. Калашникова сейчас завершается набор первой пилотной группы слушателей, которых ознакомят с преимуществами инновационных материалов и технологий, применяемых в строительстве и в сфере ЖКХ для повышения производительности и качества работ, увеличения межремонтного периода, снижения объемов потребления коммунальных ресурсов и обеспечения комфорта потребителей. Программа по-настоящему универсальна: слушателей знакомят с самыми передовыми строительными технологиями —композитными системами повышения несущей способности зданий и сооружений, низкоэмиссионными стеклами и стеклопакетами, современными теплоизолирующими материалами, включая мокрые и вентилируемые фасады, пластификаторами и добавками для бетонов, материалами для благоустройства территорий, системами „умного дома“, включая охранные и пожарные», — говорит Максим Невесенко.

Знание новых технологий в строительстве было бы крайне полезным и для жителей. Чуть ли не большая часть оплаты коммунальных услуг приходится на теплоснабжение. Если грамотно провести утепление внешнего контура здания — швов, стен, окон, чердака и подвала, установить системы регулирования тепло- и водоснабжения зданий в зависимости от температуры воздуха за окном, то, по подсчетам экспертов, платежи жителей можно снизить на 25–35%. Отказаться от самых дешевых, но неэффективных решений, потребовать использовать современные материалы и технологии могут от строителей сами жильцы как конечные заказчики ремонтных работ.

Выгодны ли инновационные технологии в строительстве?

В последние годы слово «инновация» у всех на слуху. Обычно оно упоминается, когда речь заходит о сфере высоких технологий. Наукоёмкие отрасли – программирование, электроника, производство автомобилей, тяжёлое машиностроение – давно стали постоянными потребителями инновационных продуктов. Но когда речь заходит об одной из самых консервативных отраслей – строительстве, то инновации начинают «пробуксовывать». Почему это происходит, и какая может быть выгода от применения инновационных технологий? Рассказывают эксперты FORUMHOUSE.

В этой статье мы ответим на следующие вопросы:

• Что такое строительные инновации и технологии.
• Какие материалы и строительные технологии можно считать инновационными.
• В чём заключается выгода от использования инновационных материалов и технологий в малоэтажном строительстве.

Для чего нужны инновации в строительстве?

Многие застройщики привыкли строить по старинке, из материалов и по технологиям, имеющим вековую историю. Конечно, самые распространённые строительные материалы – камень, кирпич и дерево – прошли проверку временем. Их свойства хорошо изучены. Дом, возведенный из этих материалов, имеет хорошо рассчитываемые и прогнозируемые характеристики. Но зачастую именно такой подход становится тем «подводным рифом», о который разбивается множество эффективных инноваций, значительно ускоряющих и удешевляющих процесс строительства дома.

Мнение пользователя FORUMHOUSE Григория Фомина:

– У нас в стране часто начинают строительство, полагая, что коробка дома – это и есть сам дом. В итоге стройка превращается в долгострой либо замораживается на стадии возведения коробки, т.к. на отделку и «инженерку» средств уже нет. Или же, на «последние деньги», дом достраивается из самых дешёвых материалов – лишь бы въехать.

В результате возводятся неоправданно дорогие коробки зданий, в то время как, внедрив современный инновационный подход к строительству, можно удешевить этот этап, а высвободившиеся средства пустить на инженерные сети, отделку дома и т.д.

Как это сделать? Любой пользователь FORUMHOUSE хорошо знает, что строительные технологии не стоят на месте. То, что ещё вчера казалось фантастикой – сегодня уже реальность. Например, набирающая обороты технология печатанья домов на 3D-принтерах, о чём подробно рассказывается в этом материале. Или способ строительства дома «под ключ» за 3 дня. Но вот являются ли эти технологии инновационными? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо понять, что означает термин инновация.

Директор по развитию компании ПирроГрупп Дмитрий Бодров:

– Инновация в строительстве является внедрённым новшеством, обеспечивающим качественный рост эффективности процессов возведения или эксплуатации зданий и сооружений. Такое новшество также должно быть востребовано рынком, то есть иметь практическое применение.

Причём инновация – это не всякое новшество или нововведение, а только такое, которое серьёзно повышает эффективность действующей системы. Инновационная – строительная технология или материал – должны соответствовать одному или нескольким из критериев:

• упрощать и ускорять процесс строительства;
• снижать себестоимость строительства или эксплуатационные расходы;
• повышать энергоэффективность объекта;
• увеличивать жизненный цикл здания/сооружения.

Специалист Центра инновационных технологий в строительстве Елизавета Бровко:

– Инновации определяются как конечный результат нововведения, в виде новой или усовершенствованной продукции, или технологии, использованной в процессе архитектурно-строительного проектирования.

Инновация (от англ. innovation) – это не только конкретная современная технология или новый строительный материал, но и достаточно широкое инженерное организационно-правовое внедрение.

Исходя из этих определений, можно сделать вывод, что эффективность инноваций напрямую зависит от степени их выгодности и востребованности среди застройщиков. В истории есть немало примеров, когда инновационный продукт или эффективная технология отодвигались в сторону только из-за того, что люди просто не были к ним готовы.

Это становится одной из главных причин того, что инновационные строительные технологии и материалы у нас в стране с трудом пробивают себе дорогу. На западном рынке главным локомотивом, тянущим за собой инновационные продукты, становятся строительные компании. Их логика проста: строим быстрее, дешевле, качественнее. У нас складывается несколько иная ситуация. Инновационные продукты чаще всего внедряют фирмы-производители строительных материалов. Почему так происходит? Хороший пример – строительство энергоэффективных домов.

В эпоху дешёвого газового отопления мало кто задумывался о возведении хорошо утеплённого дома. Проще говоря, застройщик мог себе позволить отапливать не только дом, но ещё и улицу. Сейчас, из-за постоянного роста цен на энергоносители и дороговизну подключения к трубе с «голубым топливом», ситуация кардинально изменилась. Всё большее количество застройщиков задумывается о строительстве хорошо утеплённых домов, где теплопотери сведены к минимуму. Ведь тепло, утекающее наружу через продуваемые стены, щели в окнах или дверях – это деньги, выброшенные в трубу. Отсюда – всё больший интерес частных застройщиков к рекуператорам, утеплителям, энергоэффективным фундаментам по типу УШП, дополнительному утеплению стен и кровли. То есть – к конечному продукту или инновационной технологии.

О том, как правильно рассчитать экономическую целесообразность дополнительного утепления дома применительно к нашему климату, подробно рассказывается в этой статье.

Сегодня на рынке представлено множество эффективных утеплителей – от каменной и эковаты до пеностекла. То, что ещё вчера интересовало лишь узкий круг потенциальных застройщиков, сегодня получает всё большее распространение. Это неудивительно. Ведь большинство инноваций в строительстве направлено на сбережение энергии, т.к. экономическая целесообразность от их внедрения видна уже в первый год эксплуатации дома.

Дмитрий Бодров:

– Одной из самых популярных областей внедрения инноваций в малоэтажном домостроении является повышение энергоэффективности здания или, проще говоря, снижение эксплуатационных затрат на отопление.

Основной фактор, влияющий на энергоэффективность здания – это эффективность и срок службы используемого утеплителя. Поэтому в странах Европы и Северной Америки широко применяется ПИР (PIR) – теплоизоляция, являющаяся популярным утеплителем в частном домостроении и основным компонентом для создания пассивных домов.

Кроме этого, к инновационным продуктам в России относятся следующие материалы.

Также стоит отметить, что ряд материалов, сегодня причисляемых к инновационным, на самом деле являются «хорошо забытым старым» – например, арболит.

Также часто к инновационным материалам причисляют и тёплую керамику – поризованный крупноформатный керамический блок.

О свойствах этого материала подробно рассказывается .

Какими могут быть инновационные строительные технологии?

Чтобы построить дом, необходимо пройти через ряд последовательных шагов, включающих в себя:

• заливку фундамента;
• возведение стен;
• монтаж кровли;
• прокладку инженерных коммуникаций;
• финишную отделку.

Для каждого из этапов есть свой инновационный материал или метод, благодаря чему уменьшается время строительства и сокращаются издержки.

Для наглядности некоторые из этих технологий представлены в следующей таблице.

Показателен пример быстровозводимых домов с использованием СИП панелей или металлического каркаса (ЛСТК).

Хотя подобная технология применяется на западе давно, у нас она всё ещё считается инновационной. Из-за чего многие из застройщиков с недоверием относятся к ней, полагая, что подобные дома непрочны, недолговечны или не подходят для нашего климата. Хотя обычный финский дом – это вовсе не сруб, а каркасный дом.

В Норвегии, Финляндии и других скандинавских странах доля каркасных домов составляет 70% от всего рынка малоэтажного строительства. В Северной Америке эта доля ещё выше – 85-90%.

Нет плохих строительных материалов. Проблемы возникают из-за нарушения технологии возведения дома, неправильно использования или сочетания тех или иных материалов.

Зачастую, инерционность мышления, заставляет застройщиков отказываться от использования технологий, которые уже давно применяются в строительстве и хорошо себя зарекомендовали. Это приводит к увеличению сметы на строительство или снижению эксплуатационных характеристик дома. Показательный пример – ленточные фундаменты с продухами. Существенный недостаток такой конструкции – избыточная влажность в подпольном пространстве. Выход – строительство (как это принято в скандинавских странах) полов по грунту или возведение фундамента УШП. Подобный подход решает проблему загнивания деревянных лаг пола первого этажа.

Узнать о том нужны ли продухи в цоколе, и в чём преимущества фундамента УШП, можно перейдя по первой и .

Что дальше?

Безусловно, внедрение инновационных технологий связано с дополнительными расходами. Если взять два одинаковых дома, построенных из одного и того же материала, то в случае дополнительно утепления, смета второго здания может увеличиться на 10-15%. Так выгодно ли применение инноваций в строительстве?

Важно понять, что дом строится в расчёте на годы эксплуатации и не всегда сиюминутная экономия выгодна. Использование инновационных строительных материалов, и методик возведения дома необходимо рассматривать в долгосрочной перспективе.

Затраты на дополнительное утепление могут окупиться через несколько лет. Установка в доме источника бесперебойного питания оправдает себя при первом отключении света. Возведение коттеджа с использованием «скоростных» методов строительства, позволит въехать в свой дом уже через 2-3 месяца, а не через 2-3 года.

Зачастую, главным препятствием на пути внедрения инновационных продуктов становится отсутствие достоверной информации, и практики, подтверждающей, что инновация «работает». Выходом из создавшегося положения может стать «обкатка» инновационных продуктов и технологий на тестовых объектах. Это позволит накопить практический опыт, необходимый для широкого внедрения инновационных продуктов в малоэтажном строительстве.

В этом разделе обсуждаются техника и технологии будущего для дома и дачи. В этом материале рассказывается об энергоэффективных технологиях. О том, как снизить затраты при строительстве дома из газобетона, можно узнать . Из чего построить дом? Особенности стеновых материалов разбираются в этой статье.

В этом видео представлен подробный рассказ о доме из ЛСТК. А находится видеосюжет о необычном доме-геосфере.