Умные материалы и технологии в девелопменте: как меняется индустрия

Основной закон рыночной экономики гласит о необходимости поиска новых и нестандартных решений и материалов в условиях ограниченности ресурсов и времени.

При этом ключевым фактором является правильный выбор между использованием добавок к основным материалам или внедрением новых дорогостоящих технологий. Однако, ограничения массового производства и высокая стоимость часто приводят к предпочтению классических материалов с добавлением специальных веществ, которые изменяют их свойства под конкретные задачи.

Поэтому важно сделать правильный выбор для достижения оптимального баланса между эффективностью, стоимостью и качеством при производстве продукции.

Особенно это заметно в консервативной строительной индустрии, которая постепенно меняется под влиянием изменяющихся рыночных условий и поведения потребителей. Вместо одного конкретного технологического решения, изменения в отрасли теперь происходят благодаря применению инновационных технологий, основанных на программных вычислениях, приложениях и платформах.

Чтобы стать лидером в этой области, необходимо быть готовым принять и использовать эти новые технологические возможности и идти в ногу с прогрессом.

Умные строительные материалы

На сегодняшний день существует огромное количество умных материалов, получивших свои названия именно благодаря их способности изменять свои свойства под воздействием внешних факторов.

Сейчас идут активные научные исследования в области массового производства лакокрасочных материалов, которые имеют уникальные свойства, позволяющие определить возможное появление трещин. Цена на такие краски с интеллектуальными материалами начинается от 2000 рублей (около 20 долларов США) за литр.

Очень важным аспектом является взаимодействие материалов (например, бетона, металла, дорожного покрытия, краски и т. д.), которое происходит в обоюдном порядке и при котором материалы реагируют на воздействие, изменяя свои свойства для предотвращения разрушений или проникновения, например влаги внутрь бетона. Это может включать возможность самовосстановления или преграждения негативных эффектов, а также маркировку поврежденных или подверженных негативному воздействию участков.

Умный бетон

Умный бетон представляет собой инновацию в строительной индустрии, позволяющую создавать более прочные, устойчивые и экологически эффективные сооружения. Благодаря гибкости технологии возможно создание широкого ассортимента изделий по индивидуальным заказам.

Это также позволяет изготавливать сложные архитектурные элементы с высококачественной поверхностью и хорошими эксплуатационными характеристиками, что делает их подходящими для использования в суровых зимних условиях и неблагоприятной экологической обстановке.

Существует несколько разновидностей умного бетона:

· Самоисправляющийся бетон способен заполнять микротрещины и восстанавливать свою прочность, что позволяет снизить затраты на ремонт и обслуживание сооружений. Это особенно полезно для строительства мостов, дорог и зданий в условиях, где возможны деформации и повреждения.

· Фотокаталитический бетон содержит специальные добавки, которые катализируют химические реакции с ультрафиолетовым светом. В результате света активируются процессы очистки воздуха, уничтожения вредных веществ и уменьшения загрязнения окружающей среды. Фотокаталитический бетон особенно эффективен в городах, где присутствует высокий уровень загрязнения воздуха.

· Бетон способный собирать и передавать информацию. Такой материал может быть оснащен датчиками, которые могут контролировать уровень напряжения, температуру, влажность и другие параметры. Это позволяет оперативно обнаруживать и обрабатывать проблемы, связанные с состоянием сооружений, а также улучшить безопасность и управление ими.

Нужно отметить также повышение гибкости процесса и возможность изготовления большего количества разных изделий одновременно. Сама технология позволяет производить комплекты для строительства или реконструкции домов, включая отделку, усиление и утепление, а ее использование значительно повышает привлекательность зданий для инвесторов.

Умный кирпич

Еще один инновационный строительный материал, который внедряет в себя самые передовые технологии – это умный кирпич. Он представляет собой необычный союз традиционного кирпича и современного функционала.

Для использования в различных строительных проектах применяют несколько типов умных кирпичей:
· со встроенными солнечными панелями - позволяет генерировать электроэнергию и обеспечивать здание зеленым источником питания;
· с системами влаго- и звукоизоляции - обеспечивает долговечность и комфортность строений;
· со встроенными сенсорами - отслеживает параметры окружающей среды и поддерживает оптимальную температуру и влажность в помещениях.

Все это делает умный кирпич важным строительным материалом будущего, способным не только повысить эффективность строительства, но и сделать здания более экологичными и удобными для проживания.

Умное стекло

Также известное как «интеллектуальное стекло», оно представляет собой инновационный материал, который находит применение в различных строительных проектах, в том числе в фасадах зданий и стеклянной черепице.

Таким образом, оно способно переходить от прозрачного состояния до полной затененности в мгновение ока. Нужно ли уточнять, что это позволяет регулировать проникновение солнечного света и ультрафиолетового излучения в помещение, контролировать уровень тепла и сохранять конфиденциальность?

Области применения

Большая часть дорогостоящих умных материалов нашла широкое применение в таких отраслях, как электроника, хирургия и космические научные исследования. Они также активно используются для решения проблем загрязнения в больших городах, например, путем добавления диоксида титана, который способен поглотить до 40% оксида азота при химических реакциях.

Умные материалы применяют и для борьбы с возгоранием и распространением огня, а также блокирования передачи тепла на подстилающие слои. Они могут предоставлять информацию о состоянии зданий, что особенно важно в сейсмических районах. Кроме того, из них можно изготавливать самоочищающиеся поверхности в труднодоступных местах высотных зданий с множеством обратных углов.

Умные технологии

Системы и устройства, способные собирать, анализировать и использовать информацию для осуществления различных задач называются умными технологиями. Они воплощают в себе современные достижения в области искусственного интеллекта и машинного обучения, позволяя нам создавать инновационные решения для повышения комфорта, эффективности и безопасности нашей повседневной жизни.

BIM (информационное моделирование зданий)

В основе своей BIM (Building Information Modeling) представляет собой инновационную платформу, предназначенную для коллективного использования знаний и принятия более эффективных решений в режиме реального времени на всех этапах жизненного цикла строительного проекта.

BIM позволяет командам производить различные моделирования, включая строительство, изменения в конструкции и энергопотребление, предотвращая потерю информации. Кроме того, она может использоваться и после завершения проекта для облегчения ремонта и технического обслуживания.

На сегодняшний день разработчики стремятся интегрировать BIM-приложения с использованием роботов и других автоматизированных систем, которые могут снизить потребность в дорогостоящих строительных материалах и ручной рабочей силе.

3D-печать

Технология позволяет создавать трехмерные объекты из различных материалов, таких как бетон, пластик или металл.

Применение 3D-печати позволяет:
· создавать объекты значительно быстрее, чем традиционные методы строительства;
· применять сложные и индивидуальные формы и дизайны;
· использовать только необходимое количество материала для возведения объекта.

Кроме того, печатные 3D-конструкции имеют точные размеры и более высокую прочность, благодаря использованию конкретных и последовательных слоев материала.

Большие данные

Big Data (большие данные) в строительстве применяется множеством способов:
· для использования в оптимизации процессов планирования и управления проектами,
· прогнозирования производственных нагрузок ради оптимального использования ресурсов,
· анализа и улучшения процессов безопасности на строительных площадках,
· а также учета данных для принятия решений в реальном времени.

Как правило, благодаря внедрению Big Data строительные компании значительно повышают эффективность своих проектов, снижают затраты и улучшают качество строительства.

Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение

Некоторые из применений технологии включают:
· анализ и прогнозирование данных о производственных процессах,
· автоматическое распознавание и классификацию изображений и дефектов на стройплощадках,
· оптимизацию расстановки оборудования на строительных объектах и прогнозирование времени выполнения проектов.

Результатом использования ИИ и машинного обучения является значительное улучшение эффективности и точности процессов.

Блокчейн

В строительстве эта технология может применяться для улучшения прозрачности и безопасности. Например, это может быть:
· использование умных контрактов для автоматизации и контроля сделок и платежей,
· создание единой цифровой платформы для управления проектом и обмена информацией между участниками,
· а также отслеживание поставок и контроль качества материалов с помощью цифровых слежений и сертификатов.

Блокчейн устраняет необходимость централизованного управления и сокращает время и затраты на административные процедуры.

Технологии дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR)

Применяются в строительстве для улучшения проектирования, визуализации и обучения. AR позволяет добавлять виртуальные элементы к реальной среде, давая возможность инженерам и архитекторам увидеть, как будут выглядеть здания и сооружения в реальном мире.

Как итог применения – сокращение ошибок в проектировании и улучшение взаимодействия и коммуникации между всеми участниками проекта.

IoT

Технологии Интернета вещей (IoT) используются для автоматизации и мониторинга различных систем и устройств. С помощью датчиков и сетей связи IoT позволяет собирать данные о состоянии зданий, энергопотреблении, безопасности и других параметрах.

Эти данные затем используются для оптимизации управления и эксплуатации строительных объектов, что помогает повысить эффективность и комфорт внутренней среды, улучшить безопасность и снизить эксплуатационные расходы.

Дроны

Используются для проведения аэрофотосъемки и создания точных 3D-моделей стройплощадок. Коптеры способны просматривать и контролировать строительные объекты с высоты, обеспечивая охват и точность данных.

Их также используют для мониторинга прогресса возведения зданий, проверки качества работ и обнаружения потенциальных проблем. Помимо этого, дроны уже осуществляют доставку строительных материалов на высотные или труднодоступные участки, сокращая время и усилия с этим связанные.

Умные носимые технологии

Смарт-очки, смарт-часы, умные жилеты и другие разновидности умных носимых технологий все глубже проникают в индустрию, благодаря чему руководство может оперативно получать и передавать информацию в режиме реального времени, что улучшает коммуникацию и координацию рабочих процессов.

Появилась возможность отслеживать данные о производительности, безопасности и качестве работы, а также обеспечивать онлайн-доступ специалистов к планам и спецификациям проекта непосредственно на стройплощадке.

Экзоскелеты

Внедрение умных экзоскелетов в строительные процессы постепенно открывает новые возможности и преимущества. Такие девайсы оснащены сенсорами и системами искусственного интеллекта, которые помогают мониторить и анализировать движения рабочего, предотвращая перенапряжение и травмы.

Очки дополненной реальности

С их помощью можно визуализировать конечный результат проекта в реальном времени из-за накладывания трехмерных моделей и чертежей на реальные объекты. Это позволяет лучше понять и визуализировать пространство и оценить, как новые конструкции будут выглядеть в итоге, а также передавать навигационные указания и предупреждения о возможных опасностях или инструкции по выполнению определенных задач.

Умные каски

Внешне умная каска не отличается от обычной. Снаружи это все тот же прочный материал, но внутри шлема встроено множество различных датчиков, средств слежения и дополненная реальность, благодаря чему можно:
· отслеживать состояние здоровья рабочих,
· получать визуальные данные с удаленных устройств без помощи рук,
· оказывать поддержку в реальном времени.

По данным Американского общества инженеров-механиков, технология поспособствовала повышению производительности и безопасности труда.

Перспективы

Можно уверенно сказать, что при дальнейшем развитии технологий в сфере недвижимости ожидается значительная трансформация в этой отрасли.

Поэтому инвестиции в технологии становятся ключевым фактором для девелоперов, позволяющим им отличаться от конкурентов и адаптироваться к будущим потребностям рынка.

Преимущества и недостатки

Энергоэффективность, комфорт, безопасность и улучшение качества жизни против высокой стоимости, относительной сложности использования и зависимости от технического обслуживания. Причем недостатки в данном случае являются скорее факторами роста.

Умные технологии и материалы в России

Прогресс в этой сфере не обошел стороной и российский сегмент строительной индустрии и недвижимости. Наконец-то начинают создавать инновационные и энергоэффективные здания.

Например, с использованием технологии умного бетона, которая применяется как при строительстве, так и для улучшения уже существующих домов и помогает повысить инвестиционную привлекательность зданий, при этом снижаются энергозатраты и время производства бетонных изделий.

Опыт применения других умных технологий и материалов в строительной сфере России подтверждает их эффективность и перспективность для создания современных и интеллектуальных городских пространств.

Постоянное развитие технологий говорит о том, что в будущем мы увидим еще больше инноваций, способных повлиять на индустрию. Однако, безопасность зданий и сооружений, увеличение производительности и обеспечение безопасности труда должны оставаться в центре внимания. Те, кто будет готов внедрить новые технологии, будут иметь преимущество перед остальными.

Использование современных технологий не только улучшит эффективность работы, но и создаст условия для создания безопасных и устойчивых объектов, отвечающих потребностям рынка и обеспечивающих его дальнейшее развитие.

Вместе с тем предстоит провести дополнительные исследования, чтобы оценить полный потенциал технологий и материалов в области строительства.

Новые технологии – это не просто путь к успеху, но и обязательство перед клиентами и обществом обеспечить качество и безопасность в строительстве.