Новые технологии для дома и дачи. Все для постройки дома по-быстрому: технологии, личный опыт и материалы для строительства дома

Развитие строительных технологий, разработка и применение новых строительных материалов ведётся в направлениях:

сокращения сроков и повышения рентабельности строительства,
снижения материалоемкости и затрат при строительстве, эксплуатации и ремонте,
повышения долговечности строительных конструкций и, в целом, зданий (строений и сооружений),
улучшения и разнообразия архитектурных форм, объемно-планировочных и функциональных решений, улучшения физических параметров существующих и возводимых объектов.
Для выполнения этих задач все субъекты хозяйства, связанные со строительством (научные учреждения и проектные институты, лаборатории, предприятия по производству стройматериалов и строительные организации) ведут поиск решений в части разработки, производства и применения новых строительных материалов, конструкций и технологий. В конечном итоге, это ведет к улучшению технических характеристик объектов недвижимости, снижает эксплуатационные расходы при их использовании, повышает экономическую эффективность в течение всего периода службы объектов.

Новаторство в развитии строительных материалов и конструкций идет по пути:

повышения прочности и долговечности,
повышения устойчивости к агрессивным средам,
повышения влагостойкости, водостойкости и водонепроницаемости,
повышения морозостойкости,
повышения устойчивости к коррозии металлов,
снижения теплопроводности,
широкого использования местных и наиболее распространенных полезных ископаемых при строительном производстве.

Новые материалы и конструкции находят применение в строительстве всех составных частях зданий, строений и сооружений:

фундаментов (например, сборные железобетонные, монолитные железобетонные, свайные, столбчатые и ленточные фундаменты, фундаментные плиты и т.д.),
каркасов зданий (из монолитного и сборного железобетона, из металлопроката, с применением новых технологий крепления),
ограждающих конструкций (стен и перегородок),
конструкций межэтажных перекрытий и покрытий (крыша, кровля),
широкого спектра отделочных материалов,
инженерных систем, оборудования и коммуникаций.

В качестве примеров можно привести:

1. Т еплоэффективные блоки . Они изготовлены из двух слоев твердого, несущего нагрузку, материала с прослойкой между ними из утеплителя. Твердые слои блока соединены между собой стержнями. Лицевая часть такого блока декорирована текстурой, цветом, орнаментом. Размер лицевой части таких блоков составляет обычно 400х200 и толщина (ширина стены) в зависимости от климатических условий местности 250 - 400 мм. В результате: стена из таких блоков обладает высокой теплозащитой, снижаются сроки возведения здания, при выполнении кладки не требуется высокая квалификация каменщика.

2. Газосиликатные блоки. Их стандартные размеры: 600х300х200, 600х300х100. Блоки изготовлены в условиях завода и имеют пористую структуру. Их формуют из смеси кварцевого песка с известью. При высокой температуре в автоклаве в структуре газосиликатного камня образуются пустоты - поры, что обеспечивает в дальнейшем, при эксплуатации такого материала, отличные теплоизоляционные свойства наряду с их высокой прочностью. Газосиликатные блоки применяют для возведения наружных и внутренних несущих стен и перегородок. Для обеспечения необходимой теплозащиты здания наружные стены утепляют слоем теплоизоляционного материала, защитным и отделочным слоем.

3. Сэндвич-панели и быстровозводимые здания . Сэндвич-панели – это крупноразмерные трехслойные конструкции для бокового ограждения и покрытия зданий. Панели изготавливают унифицированных размеров в промышленных условиях из металлических, обычно, оцинкованных профлистов, окрашенных полимерной краской любого желаемого цвета, с теплоизолирующей прослойкой между ними из высокоэффективного теплоизоляционного материала, например, из пенополистирола, пенополиуретана или минеральной ваты. В условиях строительства сэндвич-панели монтируются на металлический каркас, выполненный из унифицированных, изготовленных также в заводских условиях, деталей. Каркас состоит из стальных колонн, жёстко закрепленных в столбчатых железобетонных фундаментах, и шарнирно-опираемых на них металлических ферм покрытия. Для обеспечения жёсткости всего здания, защиты от ветровых и снеговых нагрузок каркас возводят с применением вертикальных и горизонтальных связей. Все элементы такого здания изготавливаются в заводских условиях, что позволяет достичь наилучшего качества материалов и конструкций, наибольшей производительности труда и высокой рентабельности при производстве всех элементов здания.
Применение такой технологии строительного производства позволяет значительно сократить сроки строительства зданий при высоком качестве работ. Это стало настоящим "прорывом" в строительстве современных торговых и выставочных комплексов, промышленных, складских и офисных зданий, спортивных и физкультурно-оздоровительных комплексов и сооружений, авиаангаров, автосалонов, автосервисов и гаражей, то есть всего спектра коммерческих объектов недвижимости. Строительство быстровозводимых зданий даёт инвестору возможность максимально быстро вводить строительные объекты в эксплуатацию и окупить вложенные средства. В рыночной нише это дает дополнительные конкурентные преимущества. Долговечность быстровозводимого здания обуславливается долговечностью металлоконструкций и зависит прежде всего от степени вероятности коррозии металлических частей. Для защиты от коррозии применяются и разрабатываются новые технологии производства и обработки металлоконструкций. При высоком качестве комплектующих частей, высоком качестве производства и контроля в период строительства, а также при условии соблюдения правил эксплуатации и своевременных текущих ремонтах большинство производителей декларируют эксплуатационный срок службы быстровозводимых зданий не менее 50 лет, а некоторые называют срок до 100 лет.

4. Сухие строительные смеси – это практически готовые для строительства и ремонта смеси, полученные в промышленных условиях путем смешивания сухих компонентов в пропорциях, строго дозированных для обеспечения требуемых свойств. В качестве компонентов используют: цемент, песок, гипс, известь или другие минеральные наполнители с включением специальных добавок. В условиях стройки для подготовки раствора необходимо нужное количество смеси смешать с водой в определенной пропорции и тщательно перемешать. Это снижает сроки выполнения работ, значительно улучшает качество строительных конструкций и элементов, повышает долговечность здания в целом.

5. Проникающая гидроизоляция. В надежной гидроизоляции нуждаются многие здания и их элементы в период строительства и ремонта. Гидроизоляционная защита нужна фундаменту, кровле, стенам из пористых материалов, а также другим элементам, находящимся в условиях агрессивной среды. Многие гидроизоляционные материалы, применяемые ранее, часто не могли обеспечить надежной защиты из-за некачественно выполненных работ. Рулонные гидроизоляционные материалы сами по себе водонепроницаемы, прочны и долговечны. Однако в условиях стройки (или ремонта) ошибки исполнителя и нарушения технологии гидроизоляционных работ, особенно в труднодоступных местах, приводят к разгерметизации изоляции. Затем некачественный слой гидроизоляции закрывается последующими слоями материалов (стяжкой, плиткой и пр.). В результате этого, в случае обнаружения в течение эксплуатации здания течей, чаще всего невозможно выявить место нарушения гидроизоляции. Приходится накладывать новые слои гидроизоляции, что опять же не обеспечивает полной надежности по указанным выше причинам (некачественная работа, нарушения технологии, труднодоступные места). Для решения этой задачи была создана проникающая гидроизоляция. Этот материал выпускается промышленностью в виде сухой строительной смеси цементного и высокоалюминатного клинкера, полимерных вяжущих, наполнителей и полимерных добавок. Для применения в условиях строительства или ремонта сухую смесь тщательно перемешивают с водой. При нанесении полученного раствора на твердую влажную и пористую каменную поверхность химические составляющие под воздействием осмотического давления глубоко проникают в капиллярную структуру поверхности. В результате взаимодействия химических составляющих с минеральной поверхностью образуются нерастворимые и труднорастворимые соли, которые блокируют все поры, обеспечивая водонепроницаемость, прочность и стойкость к воздействию агрессивных вод. В зависимости от плотности поверхности глубина проникновения во внутреннюю структуру может достигать 10 сантиметров.

6. Новые оконные технологии уже известны широкому кругу потребителей. Современные окна изготовлены в промышленных условиях из поливинилхлоридного (ПВХ) или алюминиевого профиля с герметичными одно-, двух- или трех-камерными стеклопакетами. Стеклопакеты – это несколько слоёв высококачественного стекла с тонкой прослойкой между ними, заполненной сухим воздухом или инертным газом. Все соединения оконных блоков выполнены настолько качественно, что обеспечивают полную защиту от проникновения влажности и холодного воздуха.

7. Монолитное строительство . Применение современных надежных и многофункциональных строительных машин и оборудования, оснастки (бетононасосов, бетоновозов (миксеров), бетонных заводов, инвентарных опалубок) и современных пластичных бетонов позволило перейти строительной отрасли на новый технологический уровень - возведение монолитных железобетонных зданий. Железобетонный каркас, межэтажные перекрытия и покрытия современного здания буквально "льют" из бетона в форму, которая заранее армирована и ограждена инвентарной опалубкой. Это даёт существенные преимущества по сравнению с ранее применяемыми технологиями:
Стены и перекрытия, построенные по монолитной технологии, равномерно армированы, практически не имеют швов в бетоне, что обеспечивает проектную прочность и жесткость здания, защиту армирующих металлических каркасных элементов от коррозии и агрессивной среды.
Несущие элементы конструкций имеют меньшую толщину, что позволяет снизить нагрузку на фундамент и нижестоящие конструкции. В итоге это снижает общестроительные затраты.
Появилась возможность проектировать и строить здания, уникальные по своей архитектуре и планировке, любой формы и конфигурации.
Несущий каркас из монолитного железобетона имеет существенно лучшие прочностные характеристики, что позволяет возводить высотные здания в 30 – 40 и более этажей.
Исключена по сравнению со сборным железобетонным строительством необходимость герметизации стыков и швов железобетонных элементов в период строительства и их регулярного ремонта в период эксплуатации здания.

8. Вентилируемые фасады. 90 % существующих сегодня зданий, построенных 30 – 50 и более лет назад, пришли в неприглядный вид, фасады либо вообще не облицовывались во время строительства, либо штукатурка потрескалась и разрушилась, а фасадная краска испортилась. В таких условиях стены большинства зданий не защищены от дождя и ветра, а в наших климатических условиях, в условиях значительных перепадов температур (нагреваний до +40 - +50°С и заморозков до -30 - -35°С), происходит быстрое разрушение поверхностей ограждающих стен (кирпича, бетона) от сужения и расшире ния структуры камня во время пересушки, переувлажнения, замораживания и оттаивания. В итоге нестарые каменные здания, построенные на хороших фундаментах, с хорошими прочными каркасами, с прочными несущими стенами и перекрытиями, которые могли бы прослужить не одну сотню лет, приходят в аварийное состояние уже через 50 - 70 лет по причине незащищенности ограждающих стен.

Не так давно в России (а в мире используется уже в течение около 50 лет) появилась новая технология защиты стен зданий – «вентилируемые фасады». Эта технология представляют собой навесную облицовочную систему, состоящую из кронштейнов, профилированных направляющих, крепежных и других элементов и может быть применена в любой период существования здания (чем раньше, тем лучше): в период строительства, в период реконструкции, в период ремонта.

Важнейшими достоинствами применения технологии вентилируемых фасадов являются:

защита наружных конструкций зданий от внешних воздействий (влажности и перепадов температуры),
придание зданиям красивого и «ухоженного» внешнего вида,
создание новых архитектурных линий зданий и цветовых решений: различные варианты и расцветки отделки (керамогранитные, композитные, металлические или другие панели),
утепление зданий и улучшение их теплотехнических характеристик,
простота сборки приготовленных в заводских условиях элементов.
Вентилируемые фасады - это отличная современная технология для защиты зданий от внешних воздействий, придания самого современного вида даже внешне весьма устаревшим зданиям и существенного продления срока службы каждого здания!

Кроме того, в условиях необходимой экономии энергоресурсов вентилируемые фасады дают дополнительную воздушную прослойку или предусматривают слой утеплителя, повышая теплотехнические характеристики зданий. В итоге, окупаемость затрат на вентилируемый фасад составляет 5 - 6 лет, а срок безремонтной службы 30 – 40 лет. А главное, затраты на такой фасад несоизмеримо меньше расходов на новое строительство взамен аварийного здания!

Таким образом, наряду с достоинствами технического и эстетического «порядков» вентилируемые фасады принесут несомненную выгоду собственникам зданий:
повысят долговечность зданий и сохранят ценность инвестиционного капитала собственников на многие годы,
повысят эксплуатационные характеристики здания за счет экономии затрат на отопление и на ремонты ограждающих конструкций,
придадут каждому такому зданию великолепный «товарный вид», повысив привлекательность для потенциальных арендаторов и возможных покупателей,
и, в конечном счете, значительно повысят капитализацию и рыночную стоимость таких зданий.

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.

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.

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.

При строительстве жилых домов и хозяйственных построек сегодня все чаще применяются новые технологии. Для возведения зданий используются современные материалы, имеющие отличные эксплуатационные характеристики, надежные, экологически чистые и долговечные.

Какие новейшие технологии в строительстве могут использоваться

К инновационным в наше время можно отнести методики возведения домов из:

клееного бруса;
пенобетонных блоков;
газобетонных блоков;
СИП-панелей.

Даже при использовании обычных технологий строительства могут применяться современные методики отделки, гидро- и теплоизолияции, заливки ограждающих конструкций и т. д.

Свойства клееного бруса

Этот новый материал чаще всего используется для возведения домов и бань. Новые современные технологии строительства не всегда отличаются дешевизной. Клееный брус относится к материалам в какой-то мере элитным. Поскольку стоит он довольно-таки дорого, хозяйственные сооружения из него возводят редко. Основным достоинством этого нового материала являются прочность и точно выверенные геометрические формы. Благодаря особой конфигурации клееного бруса, собирать дома из него очень легко. К тому же, в отличие от профилированного, такой материал не дает усадки. Возведенные из него здания выглядят очень современно и аккуратно.

Однако у клееного бурса есть один небольшой недостаток. Дело в том, что в процессе его изготовления применяется клей. В результате ухудшается такой важный показатель, как экологическая чистота.

Новые технологии в строительстве домов, предполагающие использование клееного бруса, особой сложностью не отличаются. Однако, при выборе самого этого материала специалисты советуют обязательно обращать внимание на производителя. Покупать такой брус стоит только у проверенных компаний. Материал, купленный у никому не известной фирмы, может оказаться некачественным. В этом случае собранные даже с соблюдением всех рекомендаций стены впоследствии могут дать усадку, потрескаться, начать подгнивать и т. д.

Достоинства и недостатки пенобетонных блоков

Новейшие технологии в строительстве предполагают использование не только натуральных материалов, обработанных особым способом, но и изготовленных искусственно. К примеру, загородные дома очень часто сегодня строятся из пеноблоков. Такие здания отличаются просто замечательными эксплуатационными характеристиками. К плюсам пеноблоков относят:

способность «дышать»;
отличные теплосохраняющие качества;
небольшой вес;
простоту в использовании.

Укладывают пеноблоки на клей. Причем наносится он, в отличие от цементного раствора, очень тонким слоем. В результате в стенах не образуется мостиков холода.

Но, разумеется, у этого материала есть и недостатки. К таковым относят в первую очередь хрупкость. При возведении стен из пенобетона обязательно следует использовать арматуру. Помимо этого, пеноблоки боятся влаги. То есть, к примеру, баню из них строить не стоит. Даже жилые дома, возведенные из этого материала обязательно должны быть дополнительно обшиты чистовым материалом или отделаны специальной штукатуркой.

Новые технологии строительства частных домов: газобетонные блоки

Это еще один материал, завоевавший огромную популярность у владельцев загородных участков. Как и пенобетон, он представляет собой особый рукотворный камень с большим количеством мелких пустот внутри. Благодаря такому строению блоки этого типа очень хорошо сохраняют тепло и отличаются небольшим весом. К достоинствам газобетона, помимо всего прочего, относят идеальную геометрию форм. Отделывать стены из этого материала очень легко, поскольку они имеют идеально ровную поверхность. Возвести дом из газобетонных блоков можно очень быстро. Однако армирования такие стены также требуют.

Характеристики СИП-панелей

Новые технологии в строительстве, пришедшие к нам из других стран, зачастую позволяют возводить недорогие здания с отличными эксплуатационными характеристиками. В коттеджных жилых и дачных поселках сегодня довольно-таки часто можно видеть легкие дома из СИП-панелей. Называется технология строительства зданий из этого материала канадской. Дело в том, что изобретена она была именно в этой холодной стране. Основным достоинством СИП-панелей является то, что с их использованием можно строить очень теплые дома. К плюсам этого материала также можно отнести:

Простоту в монтаже. Собрать канадский дом можно буквально за пару недель. При этом совершенно необязательно нанимать строительную бригаду. Технология возведения домов из СИП-панелей очень проста. Крепятся они на брус с помощью саморезов.
Простоту отделки. Стены домов из SIP-панелей отличаются идеальной ровностью.
Возможность быстрой перепланировки. Поставить новые или убрать старые перегородки в таком доме не составит никакого труда.
Высокую степень шумоизоляции. Со стороны улицы в такие дома не проникают никакие звуки.

Новейшие технологии в строительстве, конечно же, могут иметь не только плюсы, но и минусы. Основным недостатком СИП-панелей считается то, что они совершенно не пропускают воздух. В качестве утеплителя при их изготовлении используется пенополистирол, считающийся еще и не слишком экологически чистым материалом. К тому же такие плиты хорошо горят.

Сегодня в продаже можно встретить в том числе и СИП-панели с минеральной ватой. Риск возгорания при использовании такого материала значительно снижается. Однако у минеральной ваты также имеется довольно-таки существенный недостаток - она боится влаги.

Какие новые технологии применяются еще?

Помимо всего прочего, в наше время могут использоваться и такие новейшие технологии в строительстве, как:

проникающая гидроизоляции фундаментов, стен и других бетонных конструкций:
заливка стен с использованием раствора и несъемной опалубки;
сборка каркасов ЛТСК.

Что такое проникающая гидроизоляция

В Европе эта технология защиты конструкций зданий от влаги используется уже довольно-таки давно. Впервые она была применена в Дании. Представляет собой проникающая гидроизоляция особый состав, предназначенный для обработки фундаментов, стен и других конструкций, возведенных с использованием цементного раствора. После нанесения на бетонную поверхность он проникает в поры и, высыхая, образует нерастворимые кристаллы. Таким образом исключается впитывание бетоном воды в процессе эксплуатации конструкций.

Несъемная опалубка

Новые технологии в строительстве частных домов зачатую позволяют возводить очень недорогие, легкие и при этом теплые стены. Основным преимуществом методики заливки ограждающих конструкций с использованием несъемной опалубки является быстрота проведения работ. При применении таких плит возвести стены даже большого дома можно буквально за полторы-две недели. Изготавливается несъемная опалубка из теплого пенополистирола. Простоту сборки определяют особенности ее конструкции и незначительный вес. Применение таких листов, помимо всего прочего, позволяет возводить здания самой сложной планировки. Дело в том, что в продаже сегодня имеются не только обычные, но и нестандартные блоки этого типа.

Некоторым недостатком технологии возведения зданий с использованием несъемной опалубки является необходимость применения абсолютно однородного бетона. Также при строительстве следует с максимальной ответственностью отнестись к сборке арматурного каркаса.

Что такое тонкостенные стальные конструкции

При возведении разного рода сооружения большой площади также могут использоваться новые материалы и технологии. В строительстве разного рода ангаров, складов и вспомогательных помещений могут применяться легкие металлические профили. Из них собирается каркас сооружения. С использованием технологии ЛТСК возводят мансарды, хозяйственные и жилые здания. Но чаще на профильном каркасе собираются ангары разного назначения, складские и вспомогательные помещения. Преимуществом такой металлической основы является прежде всего простота в сборке. При необходимости сооружение можно легко демонтировать и поставить на новом месте.

К минусам ЛТСК относят в первую очередь деформацию при значительных колебаниях температур и невозможность достижения высокой энергоэффективности. Стальные конструкции, в отличие от деревянных, в зимний период времени могут промерзать.

Дороговизна и сложность возведения зданий и сооружений традиционными способами - основная причина необходимости применения в строительстве новых технологий. Использование современных материалов позволяет собирать надежные сооружения быстро и с минимальными затратами средств. Именно поэтому СИП-панели, блоки из вспененных бетонов, клееный брус и т. д. становятся все более популярными. В большинстве случаев в наше время дома возводятся именно с их применением.

24.10.2014
Быстрые и экономичные технологии строительства частного дома. Редакция «РБК-Недвижимости» решила сравнить несколько распространенных способов возведения индивидуального жилья за короткие сроки.

Самыми быстрыми и недорогими технологиями для возведения домов являются следующие:

блочные (дома из ячеистого бетона: пенобетона, сибита, полистеролбетона, газосиликатного, керамзитного блока и т. д.);
каркасные (куда входят все виды каркасов: на дереве, клееном брусе, металле, пластике и т. д);
многослойные ограждающие конструкции типа «сэндвич»;
дома из несъемной опалубки.
В данном контексте мы не будем рассматривать один из наиболее популярных на сегодня материалов для «малоэтажки» — кирпич.

Быстрее всего построить дом можно, если подготовительная — причем львиная — часть работы уже где-то выполнена. Скорее всего, это завод по производству различных строительных конструкций. Впрочем, один из самых популярных материалов для ИЖС в быстром формате — пеноблоки — можно не только привозить в готовом виде, но и изготавливать прямо на стройплощадке с помощью вибропрессов. Кладка из пеноблоков с тонким швом дает возможность получить достаточное сопротивление теплопередаче при разумной толщине конструкции. Материал долговечен — не горит, не ржавеет, не гниет и т. д. Благодаря практически идеальной геометрии и большим размерам пенобетон обеспечивает высокую скорость строительства. В зависимости от сложности проекта срок возведения коробки составляет от двух недель, «под ключ» — до трех месяцев.

Дома из этих материалов обходятся на 10-15% дешевле, к примеру, каркасных. На рынке предлагаются технологии, позволяющие достичь себестоимости строительства под крышу — 11-12 тыс. руб. за 1 кв. м общей площади дома, под самоотделку — от 20 тыс. руб. за 1 кв. м в зависимости от комплектации. Хотя если смотреть на соотношение цена — качество — время, то пеноблоки — все же относительно долгий способ, имеющий ряд недостатков. Один из главных — из-за высокой гигроскопичности и склонности к намоканию пенобетона поверхность стен из пеноблоков нуждается в исключительно хорошей защите от воздействий внешней среды, чего удается достичь далеко не всегда. Разница между пеноблоком, газосиликатом, керамзитом и др. есть в некоторых потребительских свойствах.

Это лозунг распространенного в Европе и Америке каркасного строительства. Самой распространенной технологией быстросборного каркасного домостроения является возведение домов из SIP-панелей (сэндвич-панелей, SIP — Structural Insulated panel). Это трехслойная конструкция — две ориентированные цементно-стружечные, металлические, магнезитовые или фанерные плиты и слой утеплителя между ними (как правило, твердого полистирола либо закачанного под давлением пенополиуретана). Иногда дома утепляются минеральной ватой. С внешней стороны стены облицовываются фасадной штукатуркой или обшиваются сайдингом. Панели крепятся преимущественно на деревянный, а иногда на металлический или композитный каркас. Дома с деревянным каркасом в России часто называют канадскими.
Основные преимущества каркасных домов — низкая стоимость строительства, легкость конструкций (не требуется сооружение массивного фундамента), всесезонность и простота отделки — благодаря идеально ровным поверхностям материала отсутствуют «мокрые» процессы при строительстве. Каркасные дома имеют низкую теплоемкость стен и перекрытий — для создания комфортной температуры в помещении достаточно нагреть только воздух. Коттедж из SIP-панелей площадью в 100-300 кв. м возводится профессиональной бригадой за пять-семь дней, то есть через месяц-полтора после начала строительства в доме уже можно жить. Без навыков строить дольше рискованно — любое нарушение технологии приводит к потере потребительских свойств. Смета «под ключ» рассчитывается исходя из технического задания в зависимости от количества и класса используемых материалов (экономвариант обойдется примерно в 16-17 тыс. за 1 кв. м).

В то же время некоторые материалы, применяемые при «сэндвич-строительстве», могут быть небезопасны для человека. Иногда при производстве утеплителя, а также в стружечных плитах в качестве связующего используются фенолформальдегидные смолы, из-за чего происходит эмиссия этого вредного вещества в воздух жилого помещения. Вата к тому же являются источником канцерогенной пыли. Если речь идет о деревянных конструкциях, то очень многое зависит от их качества.

В некоторой степени конкурентом деревянного каркаса на рынке ИЖС являются легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК) из оцинкованной стали. За рубежом технология успешно применяется уже не один десяток лет. В нашей стране практика не сильно распространена. Тем не менее определенный устойчивый спрос на металлокаркас уже сложился. ЛСТК используются как в качестве самостоятельных несущих конструкций в малоэтажных зданиях, так и в виде элементов кровельных систем и стенового фахверка.

Легкие стальные термопрофили служат основой термопанелей. Они изготавливаются из высокопрочной конструкционной стали толщиной от 0,8 до 2 мм. Коррозионная стойкость достигается с помощью оцинковки с толщиной покрытия от 18 до 40 мкм включительно, благодаря чему срок службы материала, по оценкам специалистов, увеличивается до ста лет. Металлические конструкции, в отличие от деревянных, не подвержены усадке, что позволяет практически сразу заказывать окна и двери, выполнять отделочные работы и, значит, уменьшать сроки строительства. Прочность стальных конструкций дает возможность делать более широкие проемы между несущими элементами, использовать любые кровельные и облицовочные материалы. Итоговая стоимость дома из ЛСТК площадью около 110 кв. м — немногим более 2 млн руб.

Российскими учеными-строителями недавно разработана новая технология производства домокомплектов высокой заводской готовности для малоэтажного строительства. Основой технологии является уникальный для мировой практики материал — аналог пеностекла — термогран. Получается, что стена представляет собой практически однослойную панель из однородного материала с готовой наружной поверхностью под поклейку обоев. Стена имеет толщину всего 250 мм. Отопление предусмотрено в полах. Перекрытие, ограждающие и кровельные конструкции из этого материала позволяют дому иметь относительно небольшой вес. Соответственно фундаменты не требуют капитальных затрат. Дома планируется «сажать» на плиту или на винтовые сваи. Срок монтажа — до десяти дней. Предположительная продажная цена двухэтажного дома площадью 180 тыс. кв. м составит примерно 20 тыс. за 1 кв. м.
Экспериментальные дома прежде строились на металлокаркасе. Однако сейчас производители перешли на стекломагнезиальный каркас.

Фото из статьи «Российские архитекторы разработали частный дом стоимостью 1 млн руб.»

Конечно, выше описаны далеко не все быстрые технологии для малоэтажного строительства. Да и у них есть немало различных производных. Существуют уникальные новые разработки. Однако самый скорый способ поставить дом — купить модульный вариант. Срок монтажа — один-два дня. Стоимость конструкции, в частности у одной из китайских фирм, строящих сегодня малоэтажное жилье в Якутии, — в районе 15 тыс. руб. за 1 кв. м.

Сравнительный анализ «идеальных» стен

Кирпичная стена: штукатурка — 5 мм; кирпичная кладка — 250 мм; утепление минеральной ватой — 100 мм; воздушный зазор — 20 мм; облицовка фасада кирпичом -120 мм.

Стена из пеноблока: штукатурка — 5 мм; пеноблок — 200 мм; утепление минватой — 100 мм; воздушный зазор — 20 мм; облицовка фасада кирпичом — 120 мм.

Стена из клееного бруса: обшивка с внутренней стороны ГКЛ + ГВЛ — 25 мм; каркас под обшивку — 27 мм; брус — 150 мм; утепление минватой — 100 мм; зазор — 20 мм; облицовка фасада кирпичом — 120 мм.

Деревянный каркас: обшивка с внутренней стороны ГКЛ + ГВЛ — 25 мм; деревянный каркас с заполнением минватой –150 мм; обрешетка — 44 мм; фиброцементные панели под кирпич -15 мм.

ЛСТК: обшивка с внутренней стороны ГКЛ + ГВЛ — 25 мм; стальной каркас с заполнением минеральной ватой -150 мм; обрешетка — 44 мм; фиброцементные панели под кирпич -15 мм.

$mob_info$