Будущее строительства обещает быть по-настоящему трансформирующим. Помимо уже привычных беспилотных технологий, экологичных решений и модульных домов, нас ждут настоящие прорывы: от 3D-печати целых зданий до использования самовосстанавливающихся материалов и внедрения интеллектуальных средств защиты, таких как умные шлемы.
Мы также исследуем, как передовые цифровые технологии – искусственный интеллект, машинное обучение, IoT, VR и AR, а также предиктивная аналитика – открывают новые горизонты для оптимизации управления, повышения точности учета и совершенствования маркетинговых стратегий в строительной отрасли.
Что нового в строительстве? От BIM до искусственного интеллекта
Мир меняется так быстро, что за всеми технологическими новинками просто не успеть – далеко не все попадают в заголовки новостей. А ведь строительство – это одна из самых "живых" отраслей, которую активно поддерживает государство и которая всегда нужна. Главный тренд во всем мире – сделать строительство максимально автоматизированным и цифровым.
Про BIM, дроны и супер-экономичные материалы, наверное, слышали многие. А вот про то, как в строительстве уже используют искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение, виртуальную реальность, интернет вещей и другие, казалось бы, сложные штуки, знают немногие. Но факт в том, что крупные стройкомпании уже вовсю применяют эти и другие методы, и скоро без них никуда. Давайте посмотрим на те самые инновации, которые еще недавно казались чистой фантастикой, а в 2024 году уже стали реальностью.
Аддитивные технологии, или 3D-печать, позволяют создавать реальные физические объекты, включая целые здания, прямо из цифровых 3D-моделей. Специальные строительные принтеры послойно наносят материалы вроде жидкого металла, пластика или цемента, формируя конструкции. Это дает возможность быстро, точно и относительно дешево возводить здания любой сложности, от небольших до многоэтажных, пригодные для постоянного или временного использования, с характеристиками, сопоставимыми с традиционными постройками.
3D-печать помогает сократить расход материалов: принтер использует заданное их количество. По тому же принципу уменьшается количество отходов. Принтер может работать без перерывов и времени на возведение зданий уходит гораздо меньше. Снижается влияние человеческого фактора. Нет необходимости использовать опалубки и леса.
В России первый дом, полностью напечатанный на 3D-принтере, создали в 2017-м году. Пока что такие проекты штучные. Сейчас массовому внедрению аддитивных технологий в строительстве мешает отсутствие законодательной базы, ограничения в выборе материалов, дороговизна техники, сложности в ее транспортировке и хранении. К тому же, мало специалистов обладает специфическими навыками, необходимыми для 3D-строительства. Но темпы развития аддитивных технологий и их преимущества дают понять, что вскоре эти ограничения будут преодолены и 3D-домов станет больше.
Искусственный интеллект (AI) и машинное обучение (ML)
Алгоритмы ИИ и машинного обучения используются на различных этапах строительства — от проектирования до управления активами.
ИИ работает с большими объемами данных и помогает выполнять как операционные, так и аналитические задачи:
прогнозирование сроков и стоимости строительства на основе исторических данных о похожих проектах, используемых материалах, контрагентах,объеме ресурсов, погодных условиях и т.д.;
генерация нескольких вариантов планировки зданий с учетом расположения, климатических условий, нормативных требований и других факторов;
выявление причин простоев в работе;
нахождение способов сокращения издержек;
прогнозирование потребности в ресурсах таким образом, чтобы не образовывался дефицит и невостребованный избыток;
анализ рисков инцидентов, травм и других проблем на стройплощадке;
подбор элементов здания по заданным критериям;
анализ текущей ситуации со строительством объекта и формирование отчетности для руководства;
автоматизация рутинных действий по ведению учета, постановке задач, рассылке уведомлений, согласованию договоров и т.п.
ИИ часто встраивается в системы умного дома, компьютерного зрения, дроны, системы видеонаблюдения и другое оборудование, а также в системы проектирования, учетные, CRM, BI и другие решения. Методы машинного обучения дополняют алгоритмы ИИ: технологии самообучения на базе исторических данных из разных источников позволяют осуществлять глубокий анализ и строить точные прогнозы. Одно из передовых направлений развития ИИ в строительстве связано с его интеграцией с Интернетом вещей (IoT) и дополненной реальностью (AR), о чем мы расскажем ниже.
Дроны и беспилотные летательные аппараты (БПЛА)
БПЛА и дроны активно используются на строительных площадках. В основном они осуществляют мониторинг и инспекцию процесса строительства, сопровождающиеся видеотрансляцией в онлайн-режиме или съемкой фото и видео. Они могут делать снимки с высоким разрешением и формировать точные топографические карты.
Полученные данные используются для разных задач:
выявление нарушений техники безопасности, землепользования;
осуществление замеров;
обнаружение повреждений и потенциальных проблем в зданиях;
наблюдение за процессом строительных работ, действиями рабочих;
обследование труднодоступных мест;
демонстрация построенного объекта с различных ракурсов для маркетинговых целей;
создание трехмерных моделей;
сопоставление с помощью 3D-сканирования реального положения дел и BIM-модели.
BIM-технологии используются на всех этапах строительства — от проектирования до эксплуатации. Они позволяют создавать и управлять цифровыми моделями зданий, интегрируя архитектурные, инженерные и строительные аспекты проекта. BIM учитывает геометрические данные, физические и функциональные характеристики объекта, информацию о его эксплуатации, стоимости и сроке службы. Это комплексный подход, в котором вся важная для проектирования информация аккумулируется в одном месте. Команда может работать согласованно, при этом повышается качество работ и эффективность управления строительными проектами, сокращается объем ошибок.
BIM позволяет с высокой точностью прогнозировать расход ресурсов и рассчитывать затраты на строительство. Одной из его важных характеристик является динамичное внесение изменений во весь проект при изменении хотя бы одного из его параметров.
Сейчас развиваются интеграции BIM с другими инструментами: аналитикой данных, технологиями дополненной реальности, 3D-печатью, машинным обучением, компьютерным зрением, системами управления зданиями и прочими.
Зеленым строительством называют экологичный подход, предусматривающий использование нетоксичных, долговечных материалов, возобновляемых источников энергии и энергоэффективных технологий. Такой подход выражает заботу о здоровье жильцов и об окружающей среде. Он позволяет снизить энергопотребление, выбросы парниковых газов, использование воды.
Полученные данные используются для разных задач:
В концепции зеленого строительства можно выделить несколько тенденций, уверенное развитие которых намечается в 2026 году:
солнечные панели;
самовосстанавливающийся бетон;
энергоэффективные стекла;
системы сбора дождевой воды;
озеленение крыш.
Потенциал зеленых технологий очень высок: в обществе растет тенденция на экологичное потребление и бережное отношение к природным ресурсам.
Носимые технологии — это электронные устройства, которые могут собирать данные в реальном времени и передавать их в информационную базу. В строительной отрасли их основное назначение связано с безопасностью. Умные шлемы, жилеты и другие носимые устройства оборудованы GPS-трекерами, датчиками падения, тревожными кнопками. Они осуществляют мониторинг показателей самочувствия и местонахождения рабочих, транслируют сигналы об опасных ситуациях.
Интернет вещей (IoT) — система взаимосвязанных устройств для сбора и передачи данных по беспроводной сети без участия человека. IoT в строительстве используется для решения ряда задач:
мониторинг эксплуатации оборудования;
учет электричества, воды, газа и тепла с помощью умных счетчиков;
контроль движения транспорта;
мониторинг климатических условий;
мониторинг состояния бетона;
контроль количества персонала и доступа к стройплощадке;
автоматизированный весовой контроль для самосвалов.
В России как зрелые компании, так и стартапы занимаются исследованием и развитием таких технологий. С их применением безопасность и эффективность на строительных площадках выходит на новый уровень.
Модульное строительство — не инновация, но этот подход продолжает набирать популярность. Он состоит в том, что отдельные элементы здания изготавливаются на заводе, доставляются на строительную площадку и собираются в единую конструкцию. Это сокращает длительность строительства за счет параллельного изготовления модулей. Снижаются и затраты: рабочих рук требуется меньше, чем при капитальном строительстве. Дополнительный бонус — контроль качества проще осуществлять на заводе, чем на стройплощадке.
Мобильность и скорость развертывания модульных домов делает эту технологию особо привлекательной. Быстровозводимые здания могут иметь разное назначение, в том числе и постоянное место жительства. С помощью модулей можно создавать помещения любой конфигурации и площади с полным набором элементов жизнеобеспечения, встроенных в стандартные панели.
В ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
Виртуальная и дополненная реальность
Виртуальная и дополненная реальность (VR и AR) преимущественно используются в визуализации дизайна и обучении. Они дают возможность архитекторам, дизайнерам, строителям и клиентам оценивать 3D-модели объектов с визуальной точки зрения до начала строительства. Здание можно рассмотреть под любым углом в реальном масштабе и досконально изучить все его элементы для обнаружения скрытых проблем. AR позволяет моделировать такие ситуации, как распространение пожара, процессы эвакуации, потоки движения людей и т.д.
С маркетинговой точки зрения эти инструменты также эффективны: потенциальный покупатель испытывает ощущение присутствия, выбирая понравившуюся квартиру. Это и способствует появлению ощущения «это мой дом», и помогает учесть различные нюансы и пожелания на ранних этапах строительства.
Самовосстанавливающиеся материалы
Инновационные материалы могут изменять свои свойства в зависимости от внешних условий. Они регенерируют себя после нанесенных им повреждений за счет находящихся в их составе веществ. Это существенно увеличивает срок службы материалов и конструкций, снижает затраты на отопление и кондиционирование, экономит расходы на ремонт. Подобные материалы используют для возведения энергоэффективных и устойчивых зданий по «зеленым» технологиям.
Самовосстанавливающийся бетон
Среди самовосстанавливающихся материалов: бетон, термохромные покрытия, энергоэффективные стекла, керамика, полимеры, гибкие провода...
И ЕЩЕ МНОГО ИНТЕРЕСНЫХ И ЗАНИМАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕЙ СВЯЗАННЫХ СО СТРОИТЕЛЬСТВОМ ...
