Инновационные технологии в строительстве или строительных материалах. значение внедрения инновационных технологий в строительстве

Стеклянная черепица

Компания SolTech Energy из Швеции разработала уникальный строительный материал для кровли зданий – черепицу из стекла. Она оснащена встроенными фотоэлементами, которые накапливают энергию солнечных лучей и позволяют использовать ее для различных потребностей (подогрева воды, отопления, работы электросетей).


Такая черепица изготавливается из каленого ударопрочного стекла, поэтому не уступает по прочности традиционным керамическим аналогам. Форма и размер отдельных стеклянных элементов соответствует параметрам керамической черепицы, поэтому их можно использовать для частичного покрытия крыши. При этом максимальная эффективность от ее использования достигается на крышах, обращенных к южной стороне.

Какие материалы, используемые для строительства домов, самые лучшие?

В строительстве домов можно использовать самые разные материалы, благо на современном рынке в них недостатка нет. Но будет ли жизнь в таком доме комфортной и здоровой? Не секрет, что некоторые материалы изготавливаются с применением ядовитых компонентов. Поэтому строительство «здорового» дома начинается с поиска современных экологически чистых материалов.

Грунтоблок.

В его состав входят цемент, торф, зола, опилки и хвоя. Из-за того, что в его состав входит цемент, он устойчив к воздействию влаги. Как вариант, можно использовать нестабилизированные грунтоблоки, которые изготовлены собственно из грунта. Это один из самых лучших материалов для строительства домов, так как он обладает высокой прочностью, малой теплопроводностью, огнеупорностью и низкой стоимостью.

Геокар.

Основой для его состава является торф, переработанный в пасту, а также солома, стружка, опилки. Все составляющие тщательно сушатся и формируются в блоки. В доме из геокара не будет плесени и грызунов. Кроме того, он обладает долговечностью, высокой теплоемкостью и звукоизоляцией.

Керпен.

Говоря о том, какой материал для строительства дома лучше, обязательно стоит рассказать о керпене. Он относится к материалам нового поколения и изготавливается из природного сырья. Экологические свойства керпена сравнимы с обычным стеклом. Материал обладает морозостойкостью, долговечностью, влагостойкостью и устойчив к перепадам атмосферного давления. Если вы хотите иметь по-настоящему экологически чистый дом, используйте природные материалы. Нет, вам не предлагается строить шалаш из камыша или соломы, хотя в состав многих материалов они и входят. Остановите свой выбор на ракушечнике, меле, известняке, дереве или самане. Кроме того, в строительстве с успехом применяются бут или булыжный камень.

Розовый артикский туф.

Этот ультра-современный материал для строительства домов еще не получил широкого распространения. Между тем он долговечен и морозоустойчив. Используют туф только для строительства малоэтажных зданий.

Глиняный обжиговой кирпич.

При выборе материала для строительства дома нельзя забывать про глиняный обжиговый кирпич. Это современный собрат обычного кирпича, но по своим свойствам он больше подходит человеку. Обладает хорошей теплоемкостью, теплопроводностью, прочностью, водостойкостью и огнеупорностью.


Зидарит.

Зидарит применяется в каркасно-монолитном строительстве в качестве опалубки. В состав этого одного из лучших материалов для строительства частного дома входят древесина (89%), цемент (10%), вода и жидкое стекло (1%).

Фибролит.

Как и зидарит, фибролит используется в монолитном строительстве в качестве опалубки для создания перекрытий, перегородок и внутренней отделки. Этот современный материал для строительства частных домов. Состоит из заполнителя, затворителя и вяжущего компонента. Основными преимуществами фибролита можно назвать огнестойкость, звукоизоляцию и, конечно, экологическую чистоту материала.

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.

Звукопоглощающее окно – новый формат

В Южной Корее ученые изобрели звукопоглощающее окно, применив новый тип материала, поглощающего звуковые волны и одновременно пропускающего через себя воздух. До этого стекла, задерживающие звук, не были чем-то новым, однако, чтобы они пропускали воздух как среду для распространения звука и одновременно гасили звук – это что-то новенькое.


Внешне стекла ничем не отличаются от обычного двойного стеклопакета: два прозрачных пластика конструктивно зафиксированы относительно друг друга на расстоянии в 40 мм. Но давление внутри стеклопакета имеет такую величину, которая противодействует прохождению звука. В данном случае начинает работать принцип модуля объемной информации. Стоить заметить, что каждая секция имеет небольшой размер (около 150 мм²) поэтому в больших окнах секции (камеры) нужно располагать в определенном порядке.

Но это еще не все. Корейские ученые вмонтировали в стеклопакеты прозрачные пластиковые цилиндры, которые с обоих концов закрываются крышками. В крышках проделаны отверстия для того чтобы звуковые волны проникали в стеклопакет и теряли свои децибелы. Воздух же свободно проходит через цилиндры через отверстия в крышках.

Пластиковые цилиндры можно назвать своеобразной вентиляционной системой, которая пропускает воздух и является барьером для прохождения звуковых волн. Исследования показали, что такая конструкция окна способна уменьшать силу звука на величину от 20 до 30дБ.

№1. Деревянный дом

Самый консервативный и традиционный материал для возведения дома – дерево. К его неоспоримым преимуществам относятся:

  • натуральность и экологичность;
  • низкая теплопроводность;
  • оптимальный микроклимат внутри дома;
  • возможность обустроить несложный фундамент (подойдет столбчатый);
  • отличный внешний вид и отсутствие необходимости дополнительной отделки.

Минусы:

  • высокая пожароопасность, даже несмотря на то, что сегодня в производстве бруса используют специальные пропитки;
  • дерево чувствительно к влажности и вредителям, с этим также пытаются бороться, но без постоянного ухода материал будет постоянно повреждаться;
  • усадка;
  • высокая цена.

Под деревянным домом подразумевают постройки, выполненные из оцилиндрованного бревна, строганного бруса и профилированного клееного бруса. За счет различия технологии обработки свойства домов, построенных их этих материалов, могут сильно отличаться.

Оцилиндрованное бревно

Для строительства домов, как правило, используют бревна из сосны, пихты и ели. Они проходят многоступенчатую обработку, в т.ч. поддаются высокотемпературной просушке. Выглядит такой дом основательно, как настоящая крепость, дышится в нем легко, но при желании возвести дом из сруба стоит быть готовым к многочисленным особенностям материала.

Основная проблема – усадка, которая длится около года и составляет порядка 10 см на каждый этаж. Усадка вызывает появление трещин, которые необходимо будет тщательно заделать, чтобы не допустить теплопотерь. Кроме того, в первый год нельзя будет делать отделку и ставить окна. По сопротивлению теплопередаче дерево, конечно, обходит кирпич, но дом из сруба все равно нельзя назвать на 100% энергоэффективным. Причин несколько, и среди них трещины, образовавшиеся при усадке, и недостаточная толщина стен. Из бревна невозможно построить стены толщиной более 20 см (толщину изменяют по швам – самому тонкому месту), а для большинства регионов этого недостаточно. Придется либо увеличивать расходы на отопление, либо использовать дом только в летний период, ведь утеплять деревянные стены и скрывать красивейший натуральный материал рука не поднимается. Кроме того, дерево требует постоянного ухода.

Клееный профилированный брус

Клееный брус при сохранении всех преимуществ натуральной древесины лишен ее самых явных недостатков. Изготавливают материал, как правило, из хвойных пород, обычно ели, реже – сосны и лиственницы. Готовое изделие получают путем продольного сращивания отдельных ламелей из цельного дерева. Волокна соседних фрагментов располагаются в разных направлениях. Подобная технология производства позволяет получать прочный материал с заранее прогнозированными свойствами. Профилированные торцы таких изделий облегчают процесс строительства и позволяют получать прочную кладку.

К основным преимуществам материала относят высокую прочность, отсутствие усадки и трещин. Такие стены не требуют отделки ни внутри, ни снаружи, но так как максимальная толщина бруса 30 см, не в любом регионе можно построить полностью энергоэффективный дом. Стоит клееный брус дороже оцилиндрованного бревна.

Легкий и недорогой каркасный дом

А из чего дешевле строить дом? Для кого-то ответ на этот вопрос важнее всего. Тогда присмотритесь к каркасной технологии. Кроме дешевизны такого жилища, впечатляет и скорость сборки. Всего несколько недель – и можно вселяться в пятикомнатный дом, в котором будет тепло и комфортно.

Основа подобных зданий – каркас из дерева или металла. Он включает в себя стропила, стойки, фермы и прочие элементы. Затем кладется утеплитель, а сверху всё это обшивается плотными листами ДСП или ОСП. Стена такого дома весит в 15 раз меньше кирпичной. Дорогого дерева для каркаса идет немного – в 5 или 10 раз меньше, чем для сруба. Утеплитель – основная статья расходов. Однако и он, даже самый лучший, дает стоимость стены в 1,5 раза дешевле, чем из бруса, а по сравнению с кирпичом – в 2,7 раза.

Каркасные дома могут быть двух видов:

Каркасно-щитовой дом — собирается из готовых щитов. Сначала соединяют их, потом делают перегородки между комнатами. Завершающий этап – постройка крыши.


Каркасно-рамочный дом — сделан на основе «рамки» — каркаса из брусьев и бревен, опирающегося на фундамент. Далее ставят стропила и делают обрешетку. После изготовления кровли обшивают каркас утеплителем (минватой или ППС). В конце производится внешняя обшивка.

Так как основным материалом при строительстве каркасного дома является утеплитель, то при проведении правильных расчетов необходимого его количества, строение получается достаточно теплым. Что позволит вам значительно сэкономить на отоплении.

Достоинства и недостатки каркасных домов

Минимальные значения Максимальные значения
Крайне низкая цена и быстрый монтаж. Стены не очень прочные – их легко проткнуть чем-то острым.
Хорошее теплосбережение (при отключении отопления на морозе в минус 10 °С температура уменьшится на 2 °С за сутки). Дом на каркасе прослужит меньше, чем кирпичный или деревянный.
Не нужна отделка внутри, что снижает затраты. Мало простора для фантазии – обычно берут типовые проекты.
Перепланировку и усовершенствование такого дома можно осуществить легко. Стены не «дышат», поэтому нужно делать хорошую вентиляцию.
Коммуникации можно спрятать внутрь стен, что экономит место.  

Таблица. Сравнение различных материалов для возведения стен

Материал Достоинства Недостатки Стоимость материалов и работ $/М2
Кирпич (толщина — 380 мм.) Надежность;долговечность; экологичность. Необходимость утепления;трудоемкость;тяжелые стены;нужен мощный фундамент.  75
Керамоблок (толщина — 380 мм.) Надежность;долговечность;экологичность;скорость возведения. Хрупкость материала;сложно найти специалиста. 82 
Газобетон (толщина — 380 мм) Быстрота возведения;долговечность;надежность;экологичность;теплоизоляция. Нужен прочный фундамент;Низкая прочность на изгиб. 60 
Оцилиндрованный брус (диаметр — 200 мм.) Экологичность;быстрота возведения. Усадка стен;большая зависимость от качества материала и специалистов.горение;гниль. 44 
Клееный профилированный брус (200/230 мм.) Экологичность;быстрота возведения;облегченный фундамент. Горение;гниль  113
Деревянный каркас + сэндвич-панели с утеплителем. Быстрота возведения;облегченный фундамент;хорошая теплоизоляция. Долговечность дома зависит от технологии и качества строительства.  44

Декоративный или искусственный камень

Этот материал появился около 100 лет назад, называют его еще архикамнем. Настоящий бум использования этого материала в экстерьерной отделке начался около двух десятков лет назад, и сейчас он очень популярен. В основе материала – стандартная бетонная смесь: цемент, песок и вода, но с добавлением красителей, наполнителей, пластификаторов и других компонентов, которые снижают вес изделий, делают материал очень прочным, стойким к различным воздействиям, УФ-старению, перепадам температур, очень морозостойким. Свойства материала позволяют придать ему любую текстуру, фактуру и цвет. Для окрашивания всего объема материала в массе применяются железокислые пигменты, которые по составу сходны с натуральными красителями. Для создания различных эффектов (перехода оттенков) и имитации натуральных материалов, при вибролитье искусственного камня применяются различные технологические приемы, и используются специально изготовленные формы – для образования фактурной лицевой поверхности. Из искусственного камня изготавливают плитку для отделки фасадов, мощения, экстерьерного и интерьерного декора, а также, панели для навесных фасадов, облицовки бетонных заборов и различных сооружений из металлических конструкций. Еще одна широкая сфера применения искусственного камня – изготовление мебели.

Особенности

Новые строительные материалы — не просто дань моде. Они разрабатываются благодаря совершенствованию технологий производства, обеспечивают более быстрое и качественное возведение зданий, сооружений, помогают произвести отделку помещений с разными условиями и требованиями.

У них есть свои особенности.

  1. Энергоэффективность. Снижение затрат на обогрев здания, уменьшение потерь тепла — вот те важные моменты, которые чаще всего волнуют застройщиков.
  2. Быстрый монтаж. В большинстве случаев используются пазогребневые или другие соединения, не нуждающиеся в дополнительном применении металлического крепежа.
  3. Улучшенные теплоизолирующие свойства. Многие новые материалы уже включают в себя прослойку, не требующую дополнительного монтажа утеплителя.
  4. Соответствие современным стандартам. Ко многим материалам сегодня предъявляются повышенные санитарные или экологические требования. Соблюдение требований европейских и отечественных норм позволяет повысить качество продукции.
  5. Минимальный вес. Облегченные конструкции приобрели большую популярность благодаря тому, что позволяют снижать нагрузку на фундамент. В итоге само основание тоже может быть быстровозводимым.
  6. Комбинированный состав. Композитные материалы объединяют свойства своих ингредиентов, существенно повышая эксплуатационные возможности готовых изделий.
  7. Эстетичность. Многие современные материалы уже готовы под чистовую отделку, а иногда могут оставаться и без нее, изначально имея декоративную составляющую.

Рейтинг экологичности

Международное экспертное сообщество разработало так называемый рейтинг безопасных строительных материалов, которые используются для возведения стен жилых зданий. На первом месте находится самый экологичный, по их мнению, вариант, а далее позиции идут по убывающей.

Солома. Первое место в рейтинге занимают сухие стебли пшеницы. «Соломенные» дома стали появляться задолго до начала использования камня и глины. Более того, существует теория, что первые посевы пшеницы появились именно с целью заготовки строительного материала, а не ради получения зерна.

Сырая глина. В средние века дома из необожженной глины составляли большую часть жилого фонда европейских городов. До сих пор такие строения пользуются популярностью, причем в последние годы в развитых странах наблюдается даже увеличение спроса на них. Ученые в разных странах проводили независимые исследования глиняных домов. Согласно полученным данным, даже непродолжительное пребывание в таком жилище благотворно влияет на самочувствие человека.

Древесина. Почетное третье место достается натуральному дереву. Экологичность этого материала не нуждается в дополнительных пояснениях и доказательствах. Но, наряду с высокими потребительскими свойствами, отмечается и постоянный рост цен на строевую древесину, что вынуждает производителей разрабатывать новые, композитные материалы типа арболита. Присутствие добавок и связующих веществ снижает себестоимость, но уменьшает и степень экологичности.

Гипс. Четвертым в ряду экологичности идет гипс. Минерал добывают в карьерах, разработанных во многих странах мира. Из него изготавливают блоки, кирпичи, листовые материалы, строительные смеси и многое другое. Использование минеральных отложений в чистом виде невозможно ввиду их хрупкости, поэтому производители перерабатывают сырье при высокой температуре с использованием специальных модификаторов. Дополнительно к экологичности стоит отметить противопожарные свойства гипса.

Керамический и силикатный кирпич. Керамический кирпич изготавливают из глиняного раствора методом высокотемпературного обжига. Технология производства требует крупных энергетических затрат, а после сгорания топлива образуются шлак, сажа, летучие соединения серы, углерода, азота, поэтому керамику ставят только на пятое место по экологичности.

Силикатные кирпичи получают методом прессования смеси кварцевого песка, гашеной извести и воды при повышенной температуре. Энергетические затраты получаются ниже, чем при производстве керамического материала, а показатели экологичности находятся на одинаковом уровне. К недостаткам силикатного кирпича относят способность поглощать влагу и рассыпаться при пожаре.

Район бизнес-класса «NOW. Квартал на набережной» построят на полуострове Нагатинской поймы на юге столицы, сообщила коммерческий директор Tekta Group Наталья Козлова.

«Новый район на берегу Москвы-реки будет состоять из 20 разноэтажных зданий с мультиформатными квартирами, откуда откроются виды на собственную пешеходную набережную. Уже начались продажи в трех корпусах (4.1, 4.3 и 4.4.) с минимальной стоимостью квартиры 7,7 млн рублей. Их введут в эксплуатацию в IV квартале 2021 года», сказала Наталья Козлова.

По ее словам, район возведут на стрелке острова Нагатинской поймы у слияния Москвы-реки и затона Новинки в десяти минутах ходьбы от станции метро «Технопарк», которая к 2020 году превратится в современный транспортно-пересадочный узел, включающий гостиницы, торговые центры и две «точки входа» в систему московского городского транспорта – метро и автобусные сети.

«Основные идеи нашего проекта «NOW. Квартал на Набережной» – это многообразие и уникальность. Многообразие проявляется в том, что мы делаем ставку на создание максимальной широты выбора у покупателя, именно поэтому в квартале на набережной будут совершенно разные по формату здания и квартиры. Уникальность же проекта обусловлена его расположением – на стрелке полуострова в центре активно развивающейся территории «ЗИЛ», которой предрекают судьбу нового центра Москвы», – сказала Наталья Козлова.

Она пояснила, что каждое здание будет иметь собственный архитектурный облик, который обеспечат разнообразные отделочные материалы (керамогранит, фигурный бетон, стемалит и другое), разные подходы к масштабу, формату и этажности дома.

«При помощи нелинейного размещения зданий девелопер образует «живое» городское пространство внутри района, состоящее из витиеватых бульваров, приватных дворов и даже собственной площади, которая станет центром социальной активности квартала», – отметила Наталья Козлова.

Инфраструктурная часть проекта включает строительство подземного паркинга площадью 14 тыс. кв. метров, детского сада для 90 воспитанников и школы на 550 учеников в северной части комплекса.

«При общей площади жилья в 110 тыс. кв. метров девелопер отводит порядка четырех га под создание благоустроенных пространств. Главной площадкой отдыха, развлечений и добрососедской коммуникации станет свободная от проезда машин протяженная набережная вдоль затона Новинки. От зданий к набережной будут вести пешеходные бульвары, которые соединят ее с проезжей частью, также с благоустроенной площадью», – объяснила Козлова.

Как отметила управляющий партнер компании «Метриум» (участник партнерской сети CBRE) Мария Литинецкая, этот проект будет интересен инвесторам благодаря удачному расположению. Рядом развивается крупный деловой центр «Нагатино I-Land» и совсем скоро откроется крупнейший, уникальный развлекательный парк «Остров Мечты», а на севере действует спортивный кластер «Парк Легенд». Все эти объекты находятся в пределах пяти минут езды на автомобиле.


С этим читают