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

Цели разработки и внедрения инновационных способов в строительстве

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

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

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

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

Популярные технологии XXI века

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

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

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

Новые способы в гражданском строительстве

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

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

Экспериментальные методики

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

Строительные 3D-принтеры

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

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

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

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

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

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

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

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

Летающие дома

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

Соломенные дома

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

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

Развитие и освоение инновационных технологий

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

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

Выбирая проект для строительства дома, каждый хозяин предполагает выполнить два условия: оперативность сборки и комфортабельность жилья. Именно поэтому производители предлагают качественные и практичные современные материалы. И технологии при этом также применяются самые новейшие. Например, технология умный дом, которая отвечает всем требованиям и запросам современного пользователя.

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИХ ОСОБЕННОСТИ

Современные материалы имеют неоценимое качество – они способны воплотить любые формы и форматы строений, не требуя от застройщика больших вложений

Стоит сразу обратить внимание на то, что новейшие технологии в строительстве и высокотехнологичные материалы – разные понятия, хотя и лежащие в одной плоскости. В частности, такая штучная продукция, как:

блоки пенобетона;

газоблоки;

оцилиндрованное бревно;

• Сэндвич-панели;

  СИП-панели;

Это производственные новинки, не так давно появившиеся на рынке строительных материалов, однако они не обуславливают новых технологических приемов, а имеют особенности в плане монтажа. Например

– Блочная продукция (пено-, газобетон) имеет больший формат, чем штучный кирпич, обладает повышенной энергоемкостью, малым весом, вариабельной плотностью. За счет данных показателей снижается срок строительства, повышается удобоукладываемость и сохраняются все высокие показатели прочности, комфорта и практичности частного дома. Еще один плюс – цена на материалы ниже, чем на кирпич, а вследствие малого веса строения, показано обустройство облегченного фундамента.

Оцилиндрованное бревно – природный материал, обладающий всеми показателями натурального дерева, имеющий высокие показатели теплоемкости

– Оцилиндрованное бревно – природный материал, обладающий всеми показателями натурального дерева, имеющий высокие показатели теплоемкости, однако цена на материал ниже, чем на клееный брус, хотя практические качества остаются на высоком уровне. Застройщик получает удобный штучный материал стабильной формы, сэкономив на закупе, и тем самым снижает общую стоимость проекта.

– Панели. Продукт также штучного выпуска, идеально подходящий для частного застройщика. Удобство материала в его полной готовности к монтажу, то есть, панели уже оснащены теплоизоляционным слоем, ветрозащитной мембраной и влагозащитой. Нужно лишь смонтировать коробку стен, перекрытия и кровлю – дом готов. В отдельных случаях панельные секции имеют внешнюю и внутреннюю отделку. Цена материалов значительно ниже любой другой штучной продукции, легкий вес элементов требует облегченного фундамента, сборка производится без «мокрых процессов», для монтажа не всегда требуется подъемная техника, что позволяет построить дом своими руками.

При этом все указанные материалы имеют неоценимое качество – они способны воплотить любые формы и форматы строений, не требуя от застройщика больших вложений.

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИХ ОСОБЕННОСТИ

ВЕЛОКС (VELOX)

Отличие от других способов в том, что опалубка изготавливается не из пенополистирольных блочных элементов, а из плит щепо-цементного или цементно-стружечного вида

Относительно новая технология, применяемая для строительства частных домов, принцип которой также заключается в использовании несъемной опалубки. Отличие от других способов в том, что опалубка изготавливается не из пенополистирольных блочных элементов, а из плит щепо-цементного или цементно-стружечного вида. Наружная плита имеет дополнительное уплотнение и утепление из пенополистирола. Несъемная опалубка бывает в разных вариантах толщины и соединяется раствором цемента с добавкой жидкого стекла, что придает влагоотталкивающие свойства строению.

Преимуществами являются следующие факторы:

1. Малый вес и толщина стеновых панелей;

2. Отсутствие дополнительного утепления;

3. Оперативность строительных работ;

4. Прочность здания.

Применяя новые технологии в строительстве частных домов, не следует забывать о прочих нюансах: как правило, все современные технологии не рассчитаны на многоэтажные строения, потому требуется точный и качественный просчет нагрузки и заполнения зданий. И, конечно, не последний пункт – материалы. Производители предлагают огромный ассортимент продукции, отличающейся отменными показателями качества при сниженной стоимости.

Применение материалов нового порядка не отменяет использование строительства домов по новым технологиям. Сочетание двух показателей обеспечивает не только оперативность возведения строений, но и значительное удешевление домостроя.

ТИСЭ

Предельно популярная технология, имеющая также определение «переставная опалубка». Процесс разработан отечественными учеными и при использовании не требует не только применения спецтехники, но и позволяет обходиться буквально лишь одной парой рук.

ПРИНЦИП ТИСЭ

Метод характеризуется установкой свайных элементов или обустройством фундамента столбчатого типа, дополненных ростверком

Метод характеризуется установкой свайных элементов или обустройством фундамента столбчатого типа, дополненных ростверком. Обязательный инструмент – бур, разработанный для технологии ТИСЭ. Стеновые панели на данный облегченный фундамент собираются из блочного штучного продукта, формируемого непосредственно на строительной площадке: передвижная опалубка выступает в качестве формы и перемещается по стеновым панелям, как только сделанный модуль застывает.

Достоинства технологии:

1. Полное отсутствие мостиков холода;

2. Не нужна бригада профессионалов, вполне можно обойтись своими руками и парой помощников для перемещения опалубки и земляных работ;

3. Вариабельность состава блоков, что снижает затраты на строительство.

Совет! Чаще всего в технологии ТИСЭ используется два строительных материала: бетон и кирпич. Бетонные блоки отличаются высокой теплоемкостью, кирпич для облицовки придаст строению прочность, стабильность формы и дополнительную жесткость.

КАРКАСНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Это один из самых простых и удобных способов возведения частного дома. Разнообразие вариантов обустройства каркаса, легкий фундамент, возможность строить дома до 2-х этажей, огромное количество проектов и практичность дома – основные плюсы технологии.

ОСОБЕННОСТИ

Возведение каркаса начинается сразу после установки фундамента

Возведение каркаса начинается сразу после установки фундамента. Конструкция вся состоит из блочных элементов, располагаемых горизонтально, вертикально или диагонально, сочленяемых между собой различными вариантами. Используется пиломатериал, металл – все зависит от финансирования и предпочтений застройщика.

Важно лишь помнить, что металлический каркас, хотя и является более прочным, но требует наличия сверлильных инструментов по металлу, сварки – данные нюансы могут осложнить процесс возведения каркаса. Пиломатериал хорошего качества не уступает металлу по стойкости, при этом упрощает процесс сборки. Чаще всего применяется хороший качественный брус, из-за чего сохраняется как показанная жесткость каркаса, так и его геометрическая стабильность.

Современное строительство каркасных домов допускает несколько вариантов наполнения стен:

1. ОСП плиты выступают в качестве стеновых панелей и заполняются любым подручным теплоизоляционным материалом, например, минвата, пенобетон, керамзитная засыпка, пенополиуретан.

2. Сборные щитовые СИП-панели, уже доукомплектованные утеплителем, ветро-, гидрозищитной пленкой.

Сборные щитовые СИП-панели, уже доукомплектованные утеплителем, ветро-, гидрозищитной пленкой

Совет! Практикуя для строительства современные материалы и технологии, необходимо рассматривать удобоприменение всех элементов. В частности, если строить дом с СИП-панелями, то чтобы обойтись своими силами придется либо выбирать облегченные элементы, либо нанимать подъемники, так как стеновые панельные элементы зачастую имеют тяжелый вес. Но все зависит от предпочтений хозяина дома.

Преимущества технологии

1. Легкость конструкции не требует строительства тяжелых и мощных фундаментов, а значит, возведение дома доступно на любом грунте без дополнительных земляных работ;

2. Минимум затрат на строительство и возможность быстрой перепланировки, достройки здания;

3. Вариабельность внешней, внутренней обшивки – панели и листы легко принимают отделочные материалы, поэтому можно менять вид дома хоть каждый сезон.

3D ПАНЕЛИ

Производятся панели в промышленных условиях, представляют собой монолит плиты из пенополистирола, дополнительно армированный усиливающими сетчатыми конструкциями с обеих сторон

Это, пожалуй, новейшие технологии в строительстве, которые пока мало известны и доступны застройщикам. Несмотря на дешевизну, доступность ограничена неосведомленностью и больше ничем, ведь строительство при помощи 3D панелей представляет собой ни что иное, как доработанный вариант каркасного возведения домов.

Производятся панели в промышленных условиях, представляют собой не разновидность сборного щитового элемента, а монолит плиты из пенополистирола, дополнительно армированный усиливающими сетчатыми конструкциями с обеих сторон. Связываются между собой такие системы металлическими стержнями арматуры, насквозь проходящими через всю конструкцию, благодаря чему сохраняется не только стабильность формы панелей, но и объясняется высокая прочность, устойчивость к любым природным воздействиям. При этом сохраняется предельно легкий вес строения, а сборка не доставляет никаких сложностей.

ДОСТОИНСТВА ТЕХНОЛОГИИ

После монтажа этих панелей вся конструкция заливается бетонной «рубашкой», что только увеличивает все плюсы такого дома

В стандартном понимании, строение из 3D панелей не имеет никакого «жесткого каркаса», вместо этого застройщик получает панельный элемент, связанный жесткой скрепкой и посредством этого образующий несущие стеновые панели. После монтажа этих панелей вся конструкция заливается бетонной «рубашкой», что только увеличивает все плюсы такого дома:

1. Полимеры, используемые для создания панелей, имеют высокие показатели энергоэффективности, а значит, теплопотери в таком доме будут минимальными;

2. Простота сборки обеспечивает оперативность застройки;

3. Изготовление в промышленных условиях гарантирует качество как отдельного элемента, так и всего здания в целом;

4 Нет необходимости создавать тяжелый фундамент, 3D панели даже в бетонной заливке не обладают тяжелой массой.

Важно! Материал намного проще любых блочных продуктов в том плане, что при навешивании тяжелых шкафов не придется укреплять стену досками. При этом цена 3D панелей вполне может соперничать с пено-, газоблочной продукцией.

НЕСЪЕМНАЯ ОПАЛУБКА

Доступность и простота исполнения сделали данную технологию одной из самых популярных и часто применяемых в индивидуальном домостроении.

ПРИНЦИП ТЕХНОЛОГИИ И ЕЕ ДОСТОИНСТВА

Опалубка формируется из блочных или панельных конструкций, которые образуют простенок, куда монтируется арматура и заливается раствор бетона

Как и в случае ТИСЭ, применение опалубки несъемного типа позволяет выстроить дом в одиночку. Еще плюсами являются следующие факторы:

1. Опалубка формируется из блочных или панельных конструкций, которые в процессе возведения дома располагаются по периметру основы и образуют простенок, куда монтируется арматура и заливается раствор бетона, что придает строению дополнительную жесткость;

2. Вариабельность наполнителя опалубки позволяет неплохо сэкономить на строительстве дома;

3. Можно строить конструкции до 2 этажей, при этом фундамент остается облегченным из-за малого веса всего здания.

Совет! Если выбирать не только новые технологии строительства частных домов, но и правильные материалы наполнения, в данном случае, для стеновой опалубки, можно будет не беспокоиться о дополнительных теплоизоляционных материалах.

СТРОИТЕЛЬСТВО ИЗ СИП-ПАНЕЛЕЙ

СИП-панели представляют собой щитовой материал из двух плит ДСП, между которыми проложен теплоизоляционный и гидроизоляционный материал

Что касается этой технологии, то тут применяются и самые современные материалы, однако сама суть сводится к подвиду каркасного строительства. СИП-панели представляют собой щитовой материал из двух плит ДСП, между которыми проложен теплоизоляционный и гидроизоляционный материал, часто присутствует и дополнительная ветровая мембрана. Главное достоинство таких панелей – готовность к монтажу на месте.

Кроме того есть еще плюсы

1. Оперативность сборки дома;

2. Небольшой вес панелей, что позволяет применять фундамент облегченного типа и при строительстве обойтись собственными силами.Совет! Несмотря на кажущуюся легкость панелей, это весьма прочный материал. Построенный дом будет не только теплым, практичным, но и стойким. СИП-панели легко выдерживают ураганные ветры, снегопады и прочие воздействия внешней среды. При этом материал легко монтируется, скрепляется и, главное, производство панелей возможно только в промышленных условиях, что при хорошем подборе поставщика гарантирует отменное качество штучных элементов.

Последствия пребывания людей на Земле усугубляются с каждым днем. Наше потребление энергии растет и становится только хуже. Население также растет, что создает серьезную нехватку пространства, воды и еды. Наконец, и природа оказывает серьезное влияние на города по всему миру. Для решения ряда таких проблем необходимы инновационные изменения в сфере старых строительных технологий, которые сделают будущее красивым, чистым и, самое главное, пригодным для жизни.

Большинство современных людей считают бамбук декоративным материалом. Но на самом деле это невероятный строительный ресурс. Бамбук растет быстро, он прочнее стали и устойчивее цемента. Поэтому Penda, архитектурная студия в Пекине, Китай, хочет использовать бамбук в качестве основного ресурса для строительства целого города.

Этот город будет устойчивым, экологически чистым и недорогим. Здания будут строить, связывая бамбуковые пучки вместе, перевязывая их веревкой. Используя такую технику, Penda думает, что сможет построить город, который вместит 200 000 человек к 2023 году.

Как только общая структура будет завершена, можно будет с легкостью добавлять горизонтальные и вертикальные блоки. Кроме того, комнату или даже целое здание из бамбука можно будет разобрать без особых усилий, а бамбуковые прутья всегда можно использовать повторно.

Алмазные нанонити

Насколько нам известно, алмазы - самый прочный минерал, который встречается в природе на Земле. Это делает алмазы прекрасным строительным материалом при должном подходе.

Ученые Пенсильванского университета создали инновационные алмазные нанонити, которые в 20 000 раз тоньше человеческого волоса. При этом алмазные нанонити считаются самым прочным материалом на Земле (и, возможно, в целой Вселенной). Помимо тонкости и прочности, они также невероятно легкие.

Исследователи смогли создать эти нити ультратонких алмазов, применяя чередующиеся циклы давления к изолированным молекулам бензона в жидком состоянии. В результате этого рождались кольца атомов углерода, которые были упорядочены в цепи.

Такие нанонити, возможно, вряд ли будут использовать в повседневном строительстве, но в амбициозные проектах, например, вполне.

Аэрогелевая изоляция

Аэрогель - не новый материал. Его обнаружили еще в 1920-х годах. Он создается в процессе удаления жидкости из геля и замещения жидкости газом. В процессе этого, вещество становится сверхлегким, поскольку на 90% состоит из воздуха. Для изоляции оно подходит идеально. Аэрогель использовали для изоляции трубопровода в промышленных зонах и даже на марсоходе.

Aspen Aerogels хочет использовать аэрогели для домашней изоляции. Компания создала продукт под названием одеяла Spaceloft, с которыми довольно просто работать из-за их веса и тонкости. Несмотря на свою легкость, эти одеяла в два-четыре раза превосходят по изоляционным свойствам традиционные изоляции из стекловолокна или пены.

Одеяла Spaceloft также позволяют парам воды проходить через них, а также являются огнестойкими, как ни странно. Хотя дома, обернутые аэрогелем, не будут такими же огнестойкими, как дома в «451 градус по Фаренгейту», этот тип изоляции должен уменьшить количество домашних пожаров.

Проблема в том, что аэрогель намного дороже традиционной изоляции, хотя и сэкономит деньги на счетах за энергию на длинной дистанции. Кроме того, не все дома можно с легкостью модернизировать этим материалом. Такие одеяла лучше всего подойдут для старых домов, либо новых, которые будут специально устроены для изолирования аэрогелем.

Дорожный принтер

Прокладка дороги занимает много времени. В среднем один работник может проложить 100 квадратных метров в день, используя традиционные методы. Дорожные принтеры вроде Tiger Stone могут сократить этот процесс, «распечатывая» до 300 квадратных метров булыжной мостовой в день.

Другой RoadPrinter RPS может укладывать до 500 квадратных метров в день. От одного до трех операторов кормят кирпичами машину. Затем толкатель сортирует кирпичи в узор, словно ковер. В этот момент гравитация берет свое и машина укладывает кирпичную дорогу. Затем похожий на каток валик придавливает кирпичи к месту.

Эти принтеры работают на электричестве и не содержат множества движущихся частей, что делает их простыми в использовании и обслуживании. Кроме того, они не создают много шума, особенно по сравнению с традиционными методами мощения дорог.

Конечно, основное различие между большинством дорог и теми, что укладывают эти печатные машины, в том, что они кладут кирпичи, булыжник или плитку вместо асфальта. Тем не менее блочные дорогие даже лучше, чем асфальт, поскольку они фильтруют воду, расширяются при замерзании и служат дольше.

Бестросовые многонаправленные лифты

Большая проблема с крупной инфраструктурой в том, что нет эффективного способа в ней перемещаться. Люди ходят всегда с одной скоростью и на определенное расстояние. И в каждом лифте зачастую лишь одна движущаяся кабинка. Если вам приходилось использовать лифт в большом здании, вы знаете, что иногда ожидание смерти подобно.

Немецкий производитель лифтов ThyssenKrupp планирует избавиться от этих проблем. Вместо использования кабелей он предлагает пустить лифты на основе магнитной левитации (маглевы). Тогда они смогут передвигаться как вертикально, так и горизонтально. Это также позволит использовать больше одной кабинки на шахту, что сэкономит время ожидания.

Наконец, магнитные лифты будут потреблять меньше энергии, что тоже хорошо для окружения. В 2016 году ThyssenKrupp планирует испытать новую лифтовую систему в здании в своем исследовательском кампусе.

Солнечная краска

Одна из самых частых жалоб на солнечные панели заключается в том, что они большие, этакое бельмо на глазу, и недостаточно мощные. Чтобы изменить это, несколько исследователей работают над солнечными батареями, которые настолько малы и гибки, что ими можно будет нарисовать на поверхности. На самом деле команда исследователей из Университета Альберты создала солнечные элементы в виде спрея с наночастицами цинка и фосфора.

Если каждый домовладелец распишет свою крышу такой солнечной краской, то сможет вырабатывать более чем достаточно энергии для дома, уменьшив таким образом зависимость от ископаемого топлива. Кроме того, солнечная краска дешевле в производстве, чем традиционные . Солнечные батареи, используемые в этой краске, пока не очень эффективны, но ученые работают над этой проблемой.

Вертикальные города

Согласно прогнозам Организации Объединенных Наций, к 2050 году на Земле будет больше 9,6 миллиарда человек. Это на 2,3 миллиарда голов больше, чем у нас сегодня. Кроме того, предполагается, что 75% населения мира будет жить в городах, что усугубит наши проблемы с отсутствием свободного пространства в этих самых городах.

Один из способов решить эту проблему - строить вертикальные города. Уже есть несколько предложений по вертикальным городам, которые можно построить в Сахаре, Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) и Китае.

Эти вертикальные города будут с гигантскими зданиями, которые будут обеспечивать людей жилыми домами, рабочими местами и магазинами. К примеру, итальянская фирма Luca Curci Architects собирается строить 189-этажное здание в ОАЭ. Оно сможет вместить 25 000 человек с магазинами и офисами. Поскольку людям не нужно будет покидать здание, это позволит решить проблему пространства и снизить уровень выброса углерода.

Такие мегаздания будут самоподдерживающимися и зелеными. Поскольку они большие, по всей площади стен можно разместить солнечные батареи. Также они будут использовать геотермальную энергию и собирать дождевую воду.

Умный бетон

Когда район начинает затапливать, воде некуда стекать. В городе с этим еще хуже, потому что там меньше почвы для поглощения воды. Чтобы уменьшить угрозу наводнений, британская компания Tarmac создала асфальт под названием Topmix Permeable.

Большинство типов бетона позволяет воде впитываться в землю, но лишь 300 миллиметров в час. Topmix позволяет пропускать 36 000 миллиметров воды в час, а это порядка 3300 литров в минуту.

Вместо того чтобы использовать песок для бетона, Topmix включает кусочки гранитного щебня, упакованные вместе. Вода просачивается через эти кусочки гранита, а после поглощается почвой, утекает в канализацию или собирается в водный резерв. Помимо уменьшения шанса затопления, Topmix сможет поддерживать улицы сухими и безопасными. Кроме того, воду можно направить в резервуары и использовать для нужд.

Проблема проницаемого бетона в том, что его можно использовать лишь в местах, где не слишком холодно. Холодная погода приведет к расширению бетона, что его уничтожит. Он также будет дороже обычного бетона, но на длинной дистанции города могут сэкономить деньги за счет снижения затоплений.

Умные кирпичи

Взглянув на Smart Bricks разработки Kite Bricks, несложно заметить их сходство с кубиками Lego. Эти строительные кирпичи имеют ручки сверху и могут соединяться подобно кусочкам Lego. Умные кирпичи удерживаются на месте при помощи арматуры и бывают самых разных форм.

Вместо использования цемента, такие кирпичи скрепляются вместе сильным двусторонним адгезивом. Изнутри здания к кирпичам можно прикрепить съемные сменные панели. Эти панели можно убрать при необходимости. Имеются также кубики для выстраивания полов и потолков. В центре блоки пустые, их можно заполнить при необходимости изоляцией, трубами и электропроводкой.

Такие кирпичи могут привести к улучшенному контролю тепла, гибкости в производстве и снижению стоимости производства на 50%.

Рой строительных роботов

В поиске инновационных методов строительства, Гарвардские исследователи обратились к природе за вдохновением, в частности, к термитам. Термиты могут строить большие структуры в отсутствие центрального управления. С этой целью они просто несут кусок грязи на место первой строительной площадки. Если она занята, несут к следующему месту.

Проект TERMES использует ту же идею роевого строительства, но использует маленьких роботов. Эти простые недорогие дроны строят структуры, следуя первоначальному дизайну и выкладывая блоки в первое же доступное место, пока структура не будет завершена. Рой совсем не требует вмешательства человека после постановки первоначальной задачи.

Такой род идеально подошел бы для строительства конструкций в опасных местах, в космосе или под водой. Он также мог бы делать черную работу, экономя время людей.

Один из критериев, которыми руководствуются индивидуальные застройщики при выборе того или иного проекта – скорость возведения здания. Объяснений этому много – желание поскорее вселиться в собственный дом; сюрпризы, преподносимые погодой, что нередко осложняет проведение технологических операций и затягивает сроки сдачи объекта.

Да и практическая сторона вопроса – также немаловажный фактор. В большинстве случаев приходится что-то брать в аренду (бетономешалку, например), плата за которую в основном исчисляется посуточно. Новые технологии строительства коттеджей и частных домов, в зависимости от квалификации мастеров и продуманности подготовительных мероприятий, позволяют построить типовой дом буквально за 2 – 3 месяца. Вот о них и будет рассказано в предлагаемой статье.

Автор обращает внимание, что не следует путать технологии и новые стройматериалы. Например, пенобетон, плиты ОСВ, и так далее. Это уже иное, хотя применение и монтаж каждого из образцов имеет свою специфику.

Новейшие строительные технологии

ТИСЭ

Она в обиходе имеет и другие названия – «народная», «переставная опалубка». В отличие от многих технологий, в том числе, и новейших, это чисто российское изобретение. Одно из преимуществ – возможность буквально все сделать самостоятельно, что особо ценится при возведении частных домов.

Особенности

• При такой технологии возводятся фундаменты столбчатые или свайные. Как вариант – разновидности с ростверком. Основным рабочим инструментом на данном этапе служит бур, специально разработанный для ТИСЭ.
• Стены возводятся из блоков, причем пустотелых, которые формируются прямо на месте их установки. Для этого используются модули опалубки; их лишь необходимо время от времени переставлять. Следовательно, зафиксировав их на каком-либо сегменте, где должна быть возведена стена, остается лишь загрузить раствор и подождать, когда он схватится. После этого – демонтаж модулей и переустановка на новый участок.

Преимущества

• Отсутствие так называемых «мостиков холода». Кстати, одна из основных проблем, которые приходится решать большинству частных застройщиков для снижения уровня теплопотерь.
• Минимум работников. При возведении по такой технологии их понадобится 2 – 3 человека (сам хозяин и от силы пара помощников). И то, только для проведения отдельных операций. В основном, для переустановки щитовых модулей, бурения грунта.
• Не придется брать в аренду или привлекать какую-либо технику, что дает ощутимую экономию.
• Возможность сочетания в таких стенах различных стройматериалов. Как правило, бетон + кирпич.

Каркасная технология

Пока еще у нас она практикуется не столь часто, но это вызвано скорее слабой информированностью индивидуальных застройщиков.

Особенности

После возведения фундамента собирается каркас. По сути, это конструкция, сочетающая в себе вертикально, горизонтально и диагонально ориентированные балочные элементы. В основном это металлические или деревянные заготовки – кому и с чем удобнее работать. Образцы из металла прочнее, но фиксация на них чего-либо, сочленение друг с другом возможно лишь или после сверления отверстий, или с применением сварочного аппарата.

Исходя из этого, при строительстве частных домов по предпочтение при монтаже «скелета» отдается древесине. В основном это брус, так как его правильная геометрия значительно облегчает сборку конструкции.

Стены – не более чем обшивка каркаса. При их возведении могут использоваться как различные материалы, так и технологии. Они реализуются в двух вариантах. Первый – стены с заполнением, когда между элементами обшивки (например, ) закладываются (засыпаются, заливаются) практически любые теплоизоляционные материалы. Это могут быть пенобетон, минвата, керамзит, пенополиуретан или иное. Второй – сборные щиты, в которых уже заложены и гидроизоляция, и утеплитель.

Хотя последний вариант для изготовления своими руками менее целесообразен. Сложно в точности выполнить сборку щитов с соблюдением всех особенностей технологии. Да и установка по месту таких массивных модулей вручную невозможна – понадобится кран.

Преимущества

• При таком способе строительства можно обустраивать фундамент любого типа. Данная технология рекомендуется на всех грунтах, в том числе, и категории «проблемные».
• Возможность (при желании или необходимости) быстрой перепланировки с минимальными затратами. То же касается и увеличения размеров частного дома. Сделать к нему пристройку, расширить габариты помещений – не проблема. Достаточно лишь установить дополнительные стойки каркаса и произвести обшивку новых стен.
• «Финишная» отделка частного дома производится любыми материалами. В этом плане нет никаких ограничений, что позволяет выбрать хозяевам наиболее экономичный вариант.

Панели 3D

Данная технология несколько напоминает , хотя есть и отличия. Панели хоть и промышленного изготовления, но представляют собой не сборные щиты, а монолитные плиты из пенополистирола, которые с обеих сторон усилены армирующими сетками. Их взаимная фиксация осуществляется металлическими стержнями, пронизывающими полимер по диагонали. С одной стороны – сборка прочная, с другой – характеризуется небольшим весом.

Особенности

• Как таковой «скелет» частного дома отсутствует. Его роль играют сами панели, которые жестко скрепляются между собой, образуя стены строения.
• После монтажа всей конструкции она покрывается бетонной «рубашкой». Соответственно, оболочка обустраивается с обеих сторон 3D-панелей.

Преимущество

Учитывая, что стены представляют в основе своей полимер, такие частные дома отличаются минимальными теплопотерями.

В строительстве зданий используются и SIP-панели - это также из сферы новейших технологий. Но при возведении частных домов они практически не используются. Главная причина – большие габариты изделий. Их основное назначение – сооружение масштабных объектов (административных, производственных и иных зданий).

Поэтому уделять внимание данной технологии вряд ли уместно, если тема статьи – частные дома. Как вариант – заказать SIP-панели по собственным чертежам. Но кого это заинтересует, если такое строительство выйдет «в копеечку»?

Несъемная опалубка

Данная технология все чаще стала практиковаться при возведении частных домов, так как она в основе своей более известна.

Особенность

Формирование производится из различных образцов (блочных, панельных) которые устанавливаются по периметру фундамента, с отстоянием (по ширине ленты) друг от друга. В полученную полость, после установки элементов усиления (прутков) заливается раствор бетона.

Преимущества

• Практически весь цикл работ можно проделать в одиночку. Если помощники и понадобятся, то разве что на отдельных этапах возведения фундамента и перекрытий.
• Такой частный дом, при правильном выборе материала стеновой опалубки, в дополнительном утеплении не нуждается.

Новейшие отделочные технологии

Их также следует перечислить, так как они напрямую относятся к сфере строительства. Подробнее по каждой технологии по ссылке.

• «Мокрый» фасад.

Новые материалы

• Гидроизоляция проникающего действия.
• Арматура – напрягаемая и .
• Штукатурка декоративная.

Эта статья дает общую информацию и является, по сути, обзором всех новейших технологий. Например, довольно интересно строительство способом «ЭкоКуба», при котором используются панели, собранные на основе соломенных тюков повышенной плотности, обтянутых металлокаркасом. Набирает популярность технология «термодом».

Автор счел целесообразным рассмотреть особенности лишь тех технологий строительства, которые более известны у нас, и востребованы у частных застройщиков. Кроме того, классифицировать все практикующиеся технологии довольно сложно. Это вызвано тем, что многие из них являются смешанными, так как отдельные их элементы в какой-то степени схожи или полностью повторяются – по способу монтажа конструктивных частей, используемым материалам на том или ином этапе работ.

Но и изложенной информации достаточно, чтобы определиться, из чего все-таки лучше возводить дом. А все остальные нюансы можно уточнить или самостоятельно, или проконсультироваться у специалиста.

1. Возможно для людей, связанных со строительством, я ничего нового не открою, однако кому я не показывал эти фотографии, все с уверенностью говорят, что это обычный монолитный дом со свободной планировкой. А вот и нет)

2. То есть с улицы да, здание выглядит как монолит. Я и сам, когда охранник пошел искать нам каски, с тоской посмотрел на здание, мол очередную скукоту снимаю. Это новый жилой комплекс на Краснобогатырской улице.

3. Когда мы стали подниматься по лестнице на верхний этаж, я поинтересовался, почему лестничные пролеты выполнены в виде панелей, а не залиты на месте?
- А тут практически все элементы здания изготовлены на заводе, бетонных работ на объекте очень мало. Это здание-конструктор.

4. То есть все, что вы видите - это панели и колонны, которые изготовили на заводе, доставили и собрали на месте. Грубо говоря, каркас здания собирается как панельный дом, но при этом квартиры имеют свободную планировку, фасад здания может быть любым, форма здания никак не завязана на типовых решениях и может быть хоть овальной или круглой.

5. Это как продвинутый конструктор Лего для больших дядей. Я впервые снимал здание, построенное по технологии «Система КУБ 2,5». Это система сборного безригельного каркаса из вертикальных колонн и плоских панелей перекрытия. Плиты перекрытия выполняют роль ригелей - горизонтальных опорных элементов, к которым пристраивается несущая часть конструкции, которая состоит из вертикальных многоярусных колонн без выступающих частей.

Плиты перекрытия могут быть любой формы, так как отливаются на заводе. Хоть кривыми или круглыми - опалубку можно сделать какую захочешь. На заводе гарантированное качество продукции, а то, что льют на стройках в монолите - проконтролировать сложнее.

6. Плиты изготавливаются в соседнем районе, в Метрогородке на местном ЖБИ. А я думал, что там умеют только тюбинги для метрополитена строить)

7. Две новые плиты.

8. Безбалочные перекрытия с безкапительными колоннами представляют собой предельно простые конструкции, состоящие из железобетонных плит одинаковой толщины и колонн постоянного сечения. Это упрощает опалубочные работы, а также арматурные работы и бетонирование. В связи с тем, что при безкапительных конструкциях колонны имеют постоянное сечение, их легко сопрягать со стенами и перегородками между колоннами. Поэтому они удобны для административных зданий и жилых домов.

Колонны приезжают с завода высотой сразу в три этажа. Темп строительства при этой технологии - до 6 этажей в месяц. Это быстрее, чем монолит, и дешевле.

9. Мама и папа. Все колонны имеют в нижнем торце стержень, а в верхнем - патрубок.

10. Монтаж очередной плиты.

11. До замоноличивания плита устанавливается на специальные стойки. Технология «КУБ 2,5» позволяет проектировать и строить дома любой формы, делать нестандартные угловые секции под любым углом или размещать секций со смещением друг относительно друга. При классическом панельном строительстве такое невозможно. Например, угловая секция этого комплекса идет под углом 110º. Это позволяет оптимально вписывать здания в территорию застройки.

Разнообразие объемно-планировочных решений угловых секций и возможность размещения секций со смещением друг относительно друга - одно из новых требований Москомархитектуры к индустриальной жилой застройке.

12. Монтаж новых 9 м 2 проходит за 20 минут и выполняется бригадой из 6 человек.

13. Закладные детали крепятся сваркой, после этого бетонируются швы.

14. По периметру плиты имеют петлевые выпуски с шагом 150-300 мм для осуществления монолитной связи с соседними плитами. Между петлями устанавливается арматурный стержень, все хорошенько заваривается и потом бетонируется.

15. При этом не нужна никакая дополнительная опалубка. Если на улице прохладно (температура опускается ниже нуля), бетон искусственно подогревают.

16. Соединение плиты и колонны.

18. Вуаля. Просторная квартира со свободной планировкой и высотой потолков (в черновой) три метра.

20. Вот такой панельный монолит. Кстати, на каждую квартиру приходится по отдельному машиноместу на подземном паркинге.

21. Деформационный шов между двух секций.

23. Цветовые варианты вентфасада.

24. А это уже другой жилой комплекс - «Дом на Нагатинской». Пока здание находится за строительными лесами, сложно оценить его авторскую архитектуру, поэтому мы отправились смотреть интересные детали.

25. Под дворовой зоной располагается двухэтажный паркинг. В таких ситуациях обычно бывает крайне проблематично высаживать растения - им просто некуда расти. В данном случае для кустов и деревьев предусмотрели большие клумбы (или кадки, не знаю, как правильно).

26. Чтобы растительность росла и радовала жителей, бетонный потолок паркинга является эксплуатируемой кровлей и сделан из сложного сэндвича: бетон, гидроизоляция, защита от корней растений, дренажно-накопительный слой, накапливает оптимальное количество влаги, необходимой для обеспечения жизнедеятельности растений и регулирует отток воды, щебенка. Потом уже пойдет плодородный слой и сама травка.

27. Финский кирпич. И почему нет такого российского?!

28. Кирпич настоящий, полноценный, а не декоративный. Один евро за штуку.

29. Впервые встречаю вентилируемый фасад, облицованный кирпичом. Кирпич крепится на горизонтальные направляющие из нержавеющей стали.

30. Выглядит красиво.

31. HPL панели. Это один из наиболее популярных видов облицовки, который завоевал большой сегмент европейского рынка, и сегодня активно применяется в ходе строительства и ремонта в нашей стране. Этот спрессованный при высокой температуре и давлении ламинат, состоящий из древесного волокна и нескольких слоев крафт-бумаги, является экологически чистым материалом.

32. Неожиданное решение - на окне навесная панель из керамзитобетона. Она разделяет окно на две части. Из-за этого под каждое окно требуется отопительный прибор, согласно СНиП. По мне одно большое окно было бы лучше.

33. Квартира в черновой отделке. Перегородки можно снести и сделать собственную планировку.

34. Идеально ровный бетон, хоть на текстуры его снимай.

35. Большой балкон. Я уже год как живу без лоджии и очень по ней скучаю.

36. Осевые вентиляторы подпора воздуха для мест общего пользования: вестибюля, холлов и т.д.

38. Подземный двухуровневый паркинг в хорошем соотношении - 1 машиноместо на 1 квартиру. Во дворе дома парковаться будет запрещено. Цена за машиноместо начинается от 1 100 000 рублей (это площадка 3х6 - 18 м 2). Дешевле, чем квадратный метр жилья, но все равно очень дорого.

39. Зато вид с крыши на центр Москвы хороший!

В съемке участвовали объекты:
«Яуза Парк», от «Главстрой Девелопмент»
«Дом на Нагатинской», от «Лидер-Инвест»

Спасибо за внимание, надеюсь что показал вам что-то новое)

Дмитрий Чистопрудов,