Строительные материалы и технологии

Здания, «пожирающие» смог

Здания, которые очищают окружающую среду от загрязнений, — звучит фантастично, правда? Однако технология уже создана. Кому-то может показаться, что в угоду технологии такие здания теряют свой эстетический вид, однако я бы не сказал, что здание на картинке выше выглядит уродливо. Футуристично? Да. Но не уродливо. Такой внешний вид зданию придает белый «экзоскелет» из биодинамического бетона, который поглощает частицы смога, превращает их в инертные соли и тем самым очищает окружающий воздух. Это удивительное здание является павильоном Всемирной выставки «Экспо-2015», проходящей в настоящий момент в Милане.

Бамбуковые города

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.

Химизация строительства

Химизация строительства — это не только новые полимерные материалы и изделия, это и новые виды цементов (в том числе цветных и специальных, широко используемых в отделочных работах), это и химические добавки к бетонам, растворам, другим материалам, модифицирующие их свойства, это клееная древесина, фанера, конструкционные и облицовочные материалы из отходов переработки традиционных материалов (древесины, камня), это новые лаки, краски и многое, многое другое. Но именно благодаря успехам полимерной химии палитра конструкционно-отделочных и отделочных материалов и изделий за очень короткий период более чем удвоилась и теперь ежегодно пополняется десятками новых видов промышленной продукции.

Современная номенклатура полимерных строительных материалов и изделий включает продукцию нескольких сот наименований, большая часть которой применяется в отделке зданий и сооружений. Основная область применения этих конструкционно-отделочных и отделочных материалов — материалы для покрытия полов, материалы и изделия для отделки стен, потолков, встроенной и обычной мебели и оборудования квартир, профильно-погонажные изделия различного назначения, клеи, мастики и др. Назовем лишь основных представителей каждой из этих групп.

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.

Углеволокно

По-настоящему материал будущего и инновационное изобретение, которое находит применение во многих сферах, где требуется прочность и легкость — и строительство та самая отрасль, где запрос на такие качества архиважны. Углеволокно намного легче железа (на 75%) и алюминия (на 30%). Углеволокном армируют все традиционные строительные материалы, усиливая их прочность — кирпич, железобетонные блоки, деревянные конструкции, а также обеспечивая меньшую толщину панелей, а соответственно и вес. Углеволоконная арматура в железобетоне обеспечивает также отличную теплоизоляцию. Единственный минус, который ограничивает массовое применение — дороговизна материала.

Информационные технологии в строительстве: значение для отрасли

Современная строительная отрасль уже оперирует более десятком технологий, максимально востребованными в строительстве. Наш обзор охватывает самые прогрессивные и востребованные IT-технологии и инновационные материалы в строительстве, которые с каждым годом все больше интегрируются в строительную сферу, реализуя самые смелые идеи будущего.

Особенности отрасли

Строительную отрасль часто критикуют за излишний консерватизм, стандартизацию и бюрократизм в документообороте. Однако новейшие технологии в строительстве внедрять непросто, поскольку основные требования к объектам — это соблюдение безопасности, т.е каждая технология должна иметь нормативную базу, стандартизацию и самоокупаемость: конечная стоимость на ее разработку должна быть адекватной, а эффективность в сокращении затрат в будущем — существенная, плюс, пролонгированная во времени. Любая технология требует соответствующего проектирования и целого комплекса работ проджект-команды, качественного контроля, а также обучения персонала.

Главные плюсы технологий

Но рост городов и количества населения, а также новый формат уровня человеческих коммуникаций в эру BIG DATA, рост экономик и благосостояния людей активизировало строительную отрасль на более динамичную интеграцию инноваций и технологичных решений. Поэтому новые технологии в строительстве в мире активно продвигаются и используются .

К тому же, сама скорость развития технологий ведет к масштабной оцифровке строительной отрасли. И вопрос применения IT-технологий — это уже вопрос конкурентоспособности. Инновации в строительстве видоизменяют строительную площадку и увеличивают прибыль, а также помогают выигрывать проектные тендеры.

Поскольку именно инновации приносят экономическую выгоду и повышают конкурентоспособность конкретной строительной компании, а также в конечном итоге реализуют запрос клиента с максимальной эффективностью.

Самовосстанавливающийся бетон

Если дословно перевести английский вариант «self healing concrete», то он звучит- как «самоисцеляющийся бетон», что, согласитесь, намекает на фантастику. Изобретатель Хенк Джонкерс из Делфтского технического университета еще в 2015 году показал инновационный метод для восстановления трещин в бетоне при помощи… бактерий. Принцип технологии прост: в бетон добавляли капсулы с особыми бактериями и питательными веществами для них, которые активировались, как только попадала вода. Треснувший бетон с влагой отстраивался, заполнялся известняком, который продуцировали бактерии. Кроме этой био-технологии, есть другая альтернатива от корейских исследователей, где в бетон добавляются капсулы определенного полимера. Он также под действием влаги и солнца, начинает реагировать — разбухать и заполнять трещину.

Бетон очень надежный и давний строительный материал, однако он теряет свои свойства при трещинах, так что над его современным апгрейдом трудятся многие специалисты материаловедения во всем мире.

Есть свежие данные, что американские ученые из Вустерского политехнического института (WPI) также разработали биобетон, куда вмешали фермент, который реагирует с CO2, выделяя кристаллы карбоната кальция — по характеристикам похожи на бетон. И таким образом заполняются все трещины, укрепляя бетот. Миллиметровые трещины восстанавливаются за сутки.

Другая разработка ученых из Университета Колорадо основана на фотосинтезе бактерий. В состав биобетона входит смесь из цианобактерий — фотосинтезирующие бактерии, желатина и песка. Они реагируют на воду и увеличиваются в размере, заполняя полости.

Строительные материалы и изделия

Осуществив опрос в разных городах России, СМИ сделало вывод, какие отделочные и строительные материалы сегодня являются наиболее употребляемые, и какое соотношение цены и качества самое привлекательное для соотечественников. В связи с этим, были опубликованы такие данные. Оставив далеко позади своих конкурентов, линолеум и керамическую плитку, самым большим спросом отделочных материалов на рынке для пола пользуется ламинат. Он обладает уникальными техническими характеристиками в качестве стройматериала. Ламинат создает иллюзию покрытия пола деревом, достаточно прочный, стойкий к изнашиванию и, выкладывая его, в результате получается идеально гладкую поверхность. Наиболее популярными товарами для внутренней обработки стен являются флизелиновые обои, деревянные панели и керамическая плитка. Флизелиновые обои отличаются высокой прочностью, податливостью к неоднократной окраске. Потребительский спрос этих материалов тяжело сравнить, так они предназначены для помещений разного типа. На сегодняшний день пик своей популярности среди потолочных покрытий обрели подвесные потолки. Один из их плюсов состоит в представленном множестве цветовых решений и фактур. Используя этот материал, всегда можно рассчитывать на получение ровного потолка. Наиболее подвесные потолки предпочитают перед другими покрытиями в Москве, так как в большинстве жилых и общественных зданий дизайн разработан с учетом их применения. Для того чтобы снаружи обработать стену, покупатели делают предпочтение минеральной штукатурке. Это связано с тем, что именно с ее помощью можно воплотить самые яркие и эстетичные идеи. Но при выполнении строительных работ не теряет своей актуальности кирпич, как незаменимое стройсредство. На третьем месте, по своей востребованности, стоит природный камень. Для декоративного украшения используют плитку с узором камня или кирпича. Но также для наружной отделки употребляют сайдинг и другие виды. Для постройки коттеджей и частных жилых домов очень широко применяется дерево. Оно по сей день не уступает своей практичностью и популярностью. Существуют мнения, что это неким образом касается повышенной активностью деревянных срубов проводимые в пригородных зонах и многих городах. Но этот вид постройки считается исконным традиционным русским. Стоит отметить, что в качестве главного строительного материала, который используется для возведения стен частных домов, выдвигается кирпич. Разновидностей подобного строительного сырья существует много. Пустотелый, полнотелый и т.д. Стоит отметить, что несмотря на большую популярность данного материала, многие все же задумываются, а стоит ли употреблять при строительстве именно кирпич. Ведь мнений о том, что дом из кирпича не обладает большим параметром сохранения тепла, не дает спокойствия многим гражданам. Именно поэтому, перед тем как выбрать именно кирпич, стоит несколько раз подумать о нем. В действительности, дерево куда более качественней материал, если вы желаете чтобы в доме было тепло на протяжении долгого времени после того как дом был протоплен

Но если вы хотите построить дом и планируете, чтобы в нем жили и ваши внуки и правнуки, то все же стоит обратить внимание на кирпич, нежели не брус или бревна. Несмотря на то, что строительных материалов на сегодняшний день существует огромное количество, стоит особое внимание уделять такому вопросу, как надежный и качественный поставщик тех или иных строительных продуктов

В частности необходимо предварительно выбрать надежную компанию, которая имеет отличную репутацию на строительном рынке.

Бионические QS-материалы

Эти материалы призваны копировать свойства различных живых организмов и растений. Сама по себе бионика – это наука, которая изучаем живые организмы, а если быть точнее, то непосредственно их строение и функционирование. Полученные результаты используются при разработке новых технических систем, а также материалов.


Бионические QS-материалы

Если объяснить более простым языком, то, например, ученые изучают то, как летают птицы, а потом используют эти знания при совершенствовании самолетов. Некоторые архитекторы используют знания о строении тел разных растительных организмов, благодаря чему делают уникальные концепты зданий.

Таким вот образом, с 2000 годов компания Sto начала применять бионику для производства фасадных покрытий. Благодаря этому, и появились на свет строительные материалы, которые очень напоминают то, что мы можем наблюдать в живой природе.

В 2021 году компания представила новый класс материалов – QS. На таких материалах можно работать в любое время года, независимо от погоды. «QS» расшифровывается как «QuickSet», что в переводе с английского обозначает «быстрое сцепление». То есть, пленка на продукте формируется быстрее и не смывается из-за дождя.

Если обычно такие строительные работы возможно при температуре до +5 и влажности воздуха +70%, то сейчас тот показатель увеличился до +1 градуса и влажности воздуха 95%.


Инновационная штукатурка

На сегодняшний день продукция компании Sto представлена на рынке грунтовками, штукатуркой, фасадной краской, а также герметиком.

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;
  • OSB плиты;
  • Сэндвич-панели;
  • СИП-панели;
  • прочее…

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.

7. Жидкий гранит

Искусственный «жидкий» камень, особая жидкая строительная смесь (70% из мраморной крошки и на 30% из специальных добавок и декоративного наполнителя), которую напыляют на определенную поверхность. Благодаря составу, жидкость застывает красиво и намертво, обеспечивая поверхность прочностью и декоративным видом. Жидкий гранит экологичный материал, поскольку в него входят безопасные смолы и натуральная мраморная крошка и минеральные наполнители. Этот композитный материал активно используется в отделочных работах, для изготовления или покрытия отдельных конструкций или элементов интерьера .

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.

11.Массивная многослойная древесина

Это особая технология, которая использует дерево во всех элементах. Дерево заключают в панели, ламинируют, делая из него массив, который намного прочнее обычной древесины. Есть такие категории, как поперечно-клееная древесина и клееная древесина. Клееный брус состоит из нескольких склеенных между собой кусков пиломатериалов, которые используются для создания прочных балок. Поперечно-клееный брус — из кусков пиломатериалов, уложенных в чередующихся направлениях, из которых получаются большие панели, способные выдержать большой вес. Оба вида древесины удивительно огнестойки. Внешние слои при горении создают обугливание, которое помогает изолировать остальную часть дерева. В ходе испытаний на огнестойкость они продемонстрировали способность сохранять свою структурную целостность. Массивная древесина способствует улавливанию углерода еще по мере роста деревьев и сохраняет это свойство уже уже в зданиях. Согласно одному исследованию, опубликованному в Journal of Sustainable Forestry, при использовании устойчивого лесохозяйствования можно предотвратить от 14 до 31% глобальных выбросов, заменив материалы, используемые в зданиях и мостах, на дерево.

Нужны ли разрешения на продажу стройматериалов?

Размещение строительной продукции на продажу обычно означает, что производителю необходимо получить дополнительные документы на данную продукцию. К ним относятся технические разрешения, выданные Строительным научно-исследовательским институтом, декларации соответствия стандарту. Такие документы определяют и документируют свойства стройматериалов. Обычно их нет в наличии в торговых точках, но на сайтах производителей вы можете найти всю подобную информацию и даже сканы соответствующих документов.

Главное управление строй. надзора ведет реестр – Национальный список оспариваемых строительных продуктов, в котором вы можете найти продукты, не соответствующие техническим требованиям или документация которых была подвергнута сомнению Главный инспектор по надзору. Перед покупкой стройматериалов стоит ознакомиться с содержанием этого реестра.

Тепловые блоки

Как известно, нет ничего постоянного в этом мире, это в равной степени относится и к строительному рынку. Новые и современные технологии, которые позволяют ускорить сроки строительства, инновационные инженерные разработки и стремление к экологичности жилья – эти тенденции развития строительства едины как для отечественных, так и для мировых строительный компаний.

Теплоэффективный стеновой блок

Блок имеет большие габаритные размеры, что с одной стороны не совсем удобно, но с другой стороны позволяет строителям сократить время строительства поскольку нет необходимости в утеплении стен дома, а равно экономить время. Если проще выразиться то это три в одном: фасад, утеплитель и несущая стена.

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, при создании троса космического лифта, вполне.

«Живая плитка»

Это относительная новинка в отделочных материалах, которая моментально меняет рисунок поверхности при прикосновениях или шагах человека. Технология производства «живой» плитки подразумевает использование поликаробонатной капсулы в форме круга, прямоугольника или квадрата, которая заполняется специальным цветным гелем. При давлении на поверхность последний движется и растекается, а если давление исчезает – узор частично восстанавливается до первоначального. Такая плитка хорошо моется и поглощает звуки и вибрацию, поэтому передвижение по ней не создает практически никакого шума. Она может использоваться в отделке любых горизонтальных поверхностей, начиная от полов в разных помещениях и заканчивая столешницами. К недостаткам «живой» плитки относится восприимчивость к низким температурам и царапинам, которые могут оставлять острые предметы.

Представленные в этой подборке новые строительные и отделочные материалы являются новинками на данный момент времени, но в ближайшем будущем они могут получить широкую популярность и занять место привычных нам, но уже устаревших и менее функциональных стройматериалов. Со временем на смену перечисленным новинкам будут приходить другие и так будет до тех пор, пока человек стремится к удивительным открытиям и нестандартным решениям для усовершенствования своей жизни.

CABKOMA — углеводородные нити, струнная опора

Для таких сейсмологических территорий, как Япония, очень важны материалы, которые выдержат землетрясения. Поэтому лаборатория Komatsu Seiten Fabric  разработала термопластичный композит из углеродного волокна — CABKOMA Strand Rod. Композит покрыт неорганическими и синтетическими волокнами, с отделкой из термопластической смолы — и это дало  возможность создать самую легкую в мире систему сейсмического армирования. Инновационные нити-струны почти в пять раз легче, чем металлическая проволока той же прочности, и красивы по дизайну. Кроме того, они довольно эффективны — здание соответствует требованиям, предъявляемым к сейсмической арматуре. Конечно, как и все материалы из карбона, материал недешев.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий