Строительная сфера в России не стоит на месте: на нее влияют мировые тренды, естественный прогресс и ограничения, вызванные уже отступающей пандемией. Сегодня многие технологии, которые казались нам скорее атрибутом футуристических фильмов, чем реальностью, уже начинают применять на строительных площадках. Дома печатают на 3D-принтере, фасады зданий расцветают пышной зеленью, на стройплощадке роботы занимаются кирпичной кладкой и перемещают элементы конструкций, слишком тяжелые для людей.

Бурный 2020-й сменил 2021 год, который обещает быть плодородным в плане технологических инноваций на стройке. В связи с ростом стоимости строительства и нехваткой рабочей силы в отрасли внедряются новые конкурентоспособные решения.

Современное обмундирование для строителей

Коронавирусная пандемия серьезно повлияла на сферу строительства: изменились правила техники безопасности, еще больший акцент делается на гигиене и дистанцировании между сотрудниками. Из-за этого на стройплощадке может трудиться меньшее количество рабочих, что приводит к продлению сроков выполнения работ и повышению стоимости проектов.

В отрасли наблюдается рост применения всевозможных приборов, которые помогают отслеживать физические показатели строителей. Для оценки самочувствия каждого рабочего на площадках по всему миру устанавливаются системы, осуществляющие мониторинг разных показателей, в том числе артериального давления, и делающие электрокардиограммы. Они могут выдавать подробные отчеты о текущем состоянии здоровья строителей.

В конце 2020 года в Москве начался эксперимент по внедрению технологии цифрового дублирования деятельности работников на стройплощадке – совместный проект Департамента градостроительной политики, Департамента информационных технологий и Национального исследовательского технологического университета «МИСиС».

Был разработан специальный костюм и программно-аппаратный комплекс, которые могут существенно повысить производительность труда. Испытание этой технологии и оборудования происходило на реальной стройплощадке на Открытом шоссе в районе Метрогородок на востоке столицы. Пилотный проект уже завершен.

«Живые» материалы

Один из самых впечатляющих трендов в строительных технологиях – так называемые живые материалы. Это биологические соединения, которые буквально «выращивают» сами себя. Сейчас эксперименты проводятся в лабораториях, но в ближайшем будущем можно будет перейти от исследований к полномасштабному производству.

Среди таких материалов – самовосстанавливающийся бетон. В его составе присутствуют культуры специальных бактерий. Бетон дает трещины, в них попадает вода, пластик под ее воздействием растворяется. Бактерии начинают процесс размножения и питания лактатом кальция. В результате их жизнедеятельности вырабатывается известняк, прочно закрывающий трещинки.

В составе самовосстанавливающихся материалов также используется мицелий, или грибница. Например, колонии грибка Trichoderma reesei. Ученые «скармливают» мицелию отходы сельскохозяйственного производства и таким образом выращивают всевозможные материалы. Например, компания по производству компьютеров Dell Computers использует их для упаковки своего высококлассного продукта вместо не особо экологичного пенополистирола. На подходе – производство утеплителя и настилов перекрытия.

Материалы с элементами живых культур бактерий или грибов применяются далеко не повсеместно, но и им прочат большое будущее. Это будут дешевые и экологичные материалы, которые не уступают традиционным, но обладают новыми качествами.

Единая информационная среда

Цифровизация помогает повысить эффективность планирования и реализации строительных проектов, что особенно важно при возведении ключевых социальных объектов. Она позволяет сделать труд рабочих более безопасным.

Для этих целей в столице будет создана единая информационная среда, предназначенная для всех участников строительства – отраслевая «экосистема».

По словам руководителя Департамента градостроительной политики Москвы Сергея Лёвкина, единая доверенная среда для участников строительства объединит электронные взаимодействия органов власти с застройщиками – госуслуги, онлайн-сервисы, доступ к градостроительным данным.

Он подчеркнул, что одним из компонентов этой системы станет Консультационный центр для участников строительства.

Кроме того, с 2018 года для московских участников строительства работает портал «СтроимПросто», на котором обеспечен доступ к онлайн-сервисам (База знаний и Калькулятор процедур, подача обращений в Единый контактный центр Стройкомплекса Москвы), публикуется актуальная информация об особенностях получения госуслуг в сфере строительства и изменениях законодательства, регулярно размещаются экспертные мнения и видеотрансляции с обучающих семинаров для застройщиков.

Робототехника в строительстве

Логично, что при ограничении количества людей, которым можно одновременно трудиться на площадке в условиях пандемии, подрядчики начинают прибегать к использованию робототехники.

Пока такой тренд в основном наблюдается за границей. Так, американская компания Canvas создала строительного робота, работающего по гипсокартону. Благодаря искусственному интеллекту он обладает почти такими же навыками по возведению стен, как и опытный рабочий. За последнее время робот применялся на нескольких стройплощадках, в том числе на сооружении нового терминала международного аэропорта имени Харви Милка и офисного здания в Сан-Франциско.

Для навигации по стройплощадке четырехколесный робот оснащен лазерными сканерами и роботизированным манипулятором, установленным на вертикальной платформе. В помещении он сканирует недостроенные стены с помощью лазерного эхолокатора, затем выравнивает поверхность перед нанесением слоя гипсокартона. Благодаря сенсорам робот не приближается к рабочим.

Изобретение Canvas – лишь одно из свидетельств расцвета строительных технологий. Например, Volvo создала автономные транспортные средства, которые используются для перемещения материалов и инструментов по крупным строительным площадкам. А другое изобретение – от компании BuiltRobotics – позволяет строительной технике работать автономно. Роботизированное оборудование также может выполнять специализированные задачи, такие как сварка, сверление и укладка кирпича.

Фирма Doxel из города Редвуд-Сити в Калифорнии произвела мобильного робота, который занимается сканированием рабочих участков, чтобы программное обеспечение могло рассчитать прогресс реализуемого проекта.

Четырехногого робота от BostonDynamics под названием Spot планируется использовать с той же целью. Согласно отчету аналитической компании McKinsey, в течение следующего десятилетия строительную отрасль ожидает всплеск новых технологий, во время которого нестроительные компании будут внедрять изобретения в отрасли. Этому также способствовала пандемия, которая показала, что не всегда можно рассчитывать на наличие необходимого количества рабочих на стройплощадках.

Дистанционная инспекция объектов

Когда из-за пандемии закрылись границы между странами, заказчики утратили возможность отправлять инспекторов на заводы поставщиков. Но контролировать качество было по-прежнему необходимо. На помощь в поддержании цепи поставок пришли дистанционные инспекции и аудиты. Они проводились и ранее, но в 2020 году стали особенно востребованы.

Среди мировых технологий в этой сфере можно назвать «умные» очки для строителей. С их помощью китайские инженеры прямо из офиса получают детализированное изображение того, что видят рабочие, и при необходимости сразу же дают указания.

Еще одна из разновидностей дистанционных технологий – удаленные инспекции на объектах с помощью дронов. Камеры с хорошим разрешением и специализированные приложения для инспекций позволили контролировать процесс производства дистанционно. 

Пилотной площадкой в столице стал проект возведения медкластера в Сколково, где помимо дронов для контроля за рабочими процессами также используются онлайн-камеры, которые позволяют следить за соблюдением техники безопасности и качеством выполняемых работ.

Технологии развиваются и позволяют получать больше данных в лучшем качестве. Эксперты видят большой потенциал в дистанционных инспекциях: эти решения будут полезны и после снятия запретов на перемещения.

Развитие BIM-технологий в 2021 году