Развитието е необходим компонент на протичащите около нас процеси, без който става невъзможно да подобрим качеството на нашия живот. Тази статия ще говори за иновациите в строителството, но само за тези, които не са просто иновация, а по-скоро необходим компонент, който ни позволява да изведем процеса и икономиката на строителството на по-високо ниво и, просто казано, са двигателят на индустрията развитие. И така, нека да разгледаме няколко иновации, които, когато се използват в масово производство, могат значително да опростят, ускорят и намалят разходите за изграждане на сгради.
КОНТУРНО ИЗГРАЖДАНЕ.
Ако говорим за методи за изграждане на нискоетажни сгради, най-обещаващата технология, с която става възможно да се направи революция в строителството, е 3D печатът. Самият метод е почти универсален, тъй като има 7 технологии за 3D печат с различна прецизност, които се използват в различни области, включително машиностроенето и медицината.
Интересуваме се от контурна конструкция по технология, подобна на FDM - създаване на обект слой по слой чрез сливане на материали - което позволява изграждането на ограждащи и носещи стени. И потенциално – за автоматизиране на довършителните работи и полагането на инженерни мрежи. Към днешна дата най-успешната и атрактивна контурна конструкция е демонстрирана от китайска компания ShanghaiWinsun, която вече строи къщи по тази технология. Тяхното дете е в състояние да отпечата къща с приблизително 6,4 м височина и 9,75 м ширина. Първоначално компанията представи само няколко едноетажни жилищни сгради, чието строителство отне 24 часа. Конструираният принтер е запълнен с цимент и строителни отпадъци, а за премахване на кофража към сместа е добавен втвърдител. Скоро беше построен принтер, който произвеждаше отделни твърди блокове от бъдещи къщи, които бяха подсилени с армировка и допълнени с топлоизолационни материали, след което бяха сглобени на място. Стените на такива къщи са практически кухи, а здравината и стабилността на конструкцията се придават от зигзагообразния поток на сместа вътре в такива стени. 
Заслужава да се отбележи, че най-интересните обекти, построени от Winsun, са пететажна къща и вила с площ от 1100 м2 и цена от $161 хиляди, въпреки скъпото строителство, компанията има поръчки. Това се обяснява с икономическия компонент: методът ви позволява да спестите 30-60% от строителните материали чрез използването на рециклирани строителни материали и отпадъци. Последният се подлага на пречистване и става безопасен за употреба от човека. Използването на такава смес от материали значително намалява емисиите на въглероден диоксид в атмосферата. Скоростта на изграждане на такива къщи също е изненадваща - времето за строителни работи се намалява с до 70%. 
Няма съмнение в рационалността на този метод.
Но има и недостатъци, които изискват подобрение - това е проблемът с използването на технологията във високото строителство и, като следствие, проблемът с укрепването на стените, невъзможността за строителство на хълмист терен. Също така методът не решава проблема с изграждането на прегради и покриви.
Но Андрей Руденко, американски инженер, ангажиран в частен проект за изграждане на жилищни сгради, сега е зает с този въпрос. Той вече предлага свой собствен метод както за укрепване, така и за изграждане на сгради на неравен терен. А замъкът в Минесота свидетелства колко е напреднал в начинанията си. Материалът за изграждане е обикновен бетон, който е армиран по време на строителството на замъка.
МОДУЛНА КОНСТРУКЦИЯ.
Въвеждането в строителната индустрия е силно затруднено от обемността и неудобството при работа с машини за 3D принтиране на сгради. Американските дизайнери Закари Шох и Юджийн Лий предложиха своята визия за еволюция в строителната индустрия. Захари отпечата части от модулите на къщата на изобретения от него принтер Euclid. Частите бяха сглобени на място. Предимството на технологията е, че материалът за печат е пластмаса - лека, удароустойчива и устойчива на износване. Модулите, отпечатани на такъв принтер, са с необичайна форма и кухи отвътре. Това се прави, за да се даде възможност за запълване на кухините с топлозащитен материал и да се даде възможност за полагане на инженерни мрежи и комуникации. Частите са изработени във формата на буквата S, което ги прави универсални. Скоростта на печат на такава къща е висока и възлиза на 18 часа. Сглобяването на къщата не изисква специални инструменти. 
Недостатъкът на тази иновация е използването на ABS пластмаса за печат. При нагряване се образуват токсични пари на акрилонитрил, така че се препоръчва да се въздържате от използването на ABS за прототипи за 3D печат и да използвате PLA, който е по-безопасен за хората. Но тази пластмаса не е толкова издръжлива и се разгражда след няколко години, така че не може да се използва за отпечатване на модулите на къщата на Захари. Недостатъкът е малкият работен обем на Euclid, който е само 1,12x1,12x1,12 m.
Тази технология може да се използва рационално за търговски обекти поради лесния монтаж и демонтаж на цялата конструкция. Но отново, може да е по-изгодно да се използват елементи, получени чрез екструдиране на профили, отколкото 3D отпечатани.
Много компании разработват модулно производство, базирано не само на икономическа осъществимост, но и следвайки тенденциите в архитектурата и гарантирайки, че техният продукт причинява по-малко вреда на околната среда. Например холандската компания BeingDevelopment, която обяви стартирането на производството на шест къщи.
Къщите, изработени от екологично чисти материали, ще се сглобяват на място. Нерециклируемите отпадъци от такова строителство няма да надвишават 2%. Всички къщи са проектирани да бъдат едноетажни, но различни по вид и площ: XS Villa (62 m2), Patio house (82 m2) и Bungalow (144 m2), Vide house (175 m2), Loft house (220 m2) и Grand Patio (288 m2). Първите три вече са пуснати в производство, останалите ще бъдат представени скоро. 
Друга интересна разработка беше представена от китайската корпорация Zhoda, която като част от презаселването на аварийния жилищен фонд строи къщи у нас в Република Саха. Техните модулни къщи не само имат атрактивна себестойност - 15 хиляди рубли. за 1 кв.м (без цената на основата и инженерната инфраструктура), но също така ви позволяват да комбинирате блокови модули с възможност за разширяване на пространството, практически водени само от границите на вашето въображение. Възможно е да се инсталира комуникационна система, работеща на принципа на „умен дом“. И, разбира се, модулите са изработени от модерни и екологични материали. Дизайнът на такива къщи е интересен и обмислеността на вътрешното пространство за най-удобния живот в тях е изненадваща.
Такива къщи, ако е необходимо, са лесни за транспортиране, като всички модулни сгради. 
Модулното строителство става все по-популярно, но трябва да се отбележи, че тази технология изисква разработването на нормативна документация. Но си струва да отдадем почит, че тази технология е оправдана по време на криза, измествайки капиталното строителство по отношение на строителството на нискоетажни сгради.
Иновативни материали в строителството
Появата на такива материали зависи от фактори като: скоростта на изграждане на сградата, нейната здравина, достатъчни топло- и звукоизолационни свойства, екологичност и др.
Въз основа на горното, разработката на израелската компания KiteBricks заслужава внимание. Тяхната патентована от САЩ технология за градивни блокове SmartBrick изненадващо напомня на части от Лего. Блоковете са изработени от бетон с висока якост. Формата на блоковете улеснява свързването им. А въздушните кухини, образувани при свързването, служат както за топло-, така и за звукоизолация и могат да се използват за полагане на инфраструктурни елементи. Най-интересното е, че този метод предполага пълно изоставяне на циментово-пясъчната замазка, тъй като... свързват се чрез жлебове и допълнително се закрепват с двойнозалепваща лента тип 3M VHB, която е супер устойчива. Ако е необходимо, е възможно да се „подсилят“ такива блокове чрез поставяне на армировка в специални канали. Не е необходимо да се довършва повърхността на стена, изработена от такива блокове.
Посочено е, че блоковете могат да се използват при изграждане на основи и подове, т.к имат твърдост, сравнима със стоманобетон.
Компанията планира да създаде строителни роботи, като на снимката по-горе. Те ще сглобят сграда от тези тухли.
Но най-невероятната технология е представена от холандските учени Ерик Шланген и Хенк Йонкерс, които разработиха специален вид биобетон. Той е способен да се „самовъзстановява“, като решава проблема с навлизането на влага в материала и по-нататъшното му разрушаване.
Всичко е за спорообразуващи бактерии от рода Bacillus, които са част от структурата на бетона. За поддържане на броя на бактериите в бетона са добавени микрокапсули с калциев лактат, които имат дълъг срок на годност. Но такъв бетон не може да се използва с определени видове бои, покрития и строителни смеси. Бактериите не понасят добре екстремните метеорологични условия, така че учените ще наблюдават състоянието на бетона в реални условия в продължение на две години. През това време се планира да се отстранят съществуващите недостатъци на бетона.
Други изследователи от университета Korney (Холандия), SabinDesignLab и JennySabinStudio разчитат на отпечатването на керамични тухли с висока разделителна способност PolyBricks, използвайки познатия 3D принтер. Тухлите са подобни на сгурия бетон и не изискват специални решения за свързване помежду си. Закрепването на съседни части става чрез конични жлебове, наречени „лястовича опашка“. Тухлите преминават през няколко етапа на изпичане, за да се намали изкривяването и деформацията.
Разбира се, тази технология е рентабилна, тъй като се използват бюджетни материали и използването на физически труд е минимално, но, както всички нови продукти, изисква подобрение.
Що се отнася до руските разработки, има много от тях. Например, KhTTM SB RAS предложи замяна на основата в циментовите свързващи вещества със силикатна. Това ще подобри качеството на използвания материал: нагряване при по-ниска температура по време на производство, по-висока якост на натиск, липса на набъбване при нагряване революция в армирането на бетон чрез замяна на конвенционалната армировка с базалтова пластмаса. В циментовата матрица се въвежда базалтово влакно със защитно покритие. В сравнение с конвенционалните фитинги, тези фитинги са по-леки, радиопрозрачни и устойчиви на корозия. Удароустойчивостта на такава армировка се увеличава 4,5 пъти, а издръжливостта - 5 пъти. Идеален е за изграждане на обекти със специално предназначение.
Учени от Института по химическо материалознание и въгледохимия на Сибирския клон на Руската академия на науките представиха наноструктурирания материал Kemerit. Добавя се към бетон. Само 0,1% от общата циментова маса на такава добавка ще увеличи якостта на конструкциите с 25%. Може да се използва както в жилищното строителство, така и при изграждането на пътища, мостове и дори водопроводи. И първите реализирани проекти, използващи тази добавка, могат да се видят след няколко години.
Несъмнено почти всеки ден се измислят нови материали и методи за изграждане на сгради, но най-интересните нововъведения в строителството бяха обсъдени тук. Струва си да се помни, че прогресът не стои неподвижен. Производствените технологии и методите на строителство се променят благодарение на иновации като описаните в статията. Така че не ги пренебрегвайте. В крайна сметка всяко масово производство на такива материали ще доведе до широкото им използване в строителството и те бързо ще станат традиционни.
Schierle House Германия от Matthias Benz Architecture & Design.
Тази модерна къща е построена върху останките от разрушена ферма, върху парцел от малко над 20 акра в малко селце близо до Мюнхен. Тоест в типично немско село и в типично немска среда.
Къщата е предназначена за семейна двойка с дете. Желанията преди началото на проектирането включват желанието да живеем в къща, която не противоречи на традициите и в същото време има своя индивидуалност и модерен стил. Парцелът с лек наклон се превърна в естествено ограничение и местните строителни норми изискват да се въздържаме от всичко, което би могло да наруши съществуващата панорамна гледка към съседите.
Къщата се състои от два прости геометрични обема. Белият блок съдържа частна зона за спане и почивка, докато тъмният блок е предназначен за комуникация и работа. Къщата сякаш следва терена, адаптира се към наклона и предоставя позната панорама на своите съседи.
Друга характеристика на къщата е нейната топлинна ефективност. Мощната изолация осигурява коефициент на топлопроводимост от 0,14 W/m2, къщата разполага с термопомпа на дълбочина 35 метра и пет геотермални сонди, големите отвори на прозорците, ориентирани на юг, дават възможност за максимално използване на слънчевата енергия за отопление през зимата и вертикален пад от 4 метра осигурява добра естествена вентилация на къщата през летните жеги. Допълнително се предвижда монтиране на слънчеви панели и колектори за дъждовна вода. Като цяло консумацията на енергия в къщата е само 65% от разрешената от немския стандарт Enev 2007.
Иновационните технологии са средства и методи, предназначени за последователно прилагане на иновациите. С други думи, иновациите са двигателят на прогреса. Нито една реформа или важно производствено решение не може да бъде направено без тях, тъй като за реализиране на нова идея са необходими уникални разработки и модифицирано оборудване. Особено важно е въвеждането на модерни системи в периоди на икономически растеж, когато предприятията разширяват производството и се нуждаят от висококачествено оборудване.
Днес иновациите са широко разпространени както в тежката промишленост, така и в стоките и услугите. Последният е популярен сред всички слоеве от населението: търсенето на често използвани стоки е стабилно, а на услугите непрекъснато нараства. Така иновативните технологии в строителството - област, която е актуална по всяко време - играят една от водещите роли в цялата икономическа сфера.
Иновация в строителството
Съвременните строителни технологии активно се развиват и преследват определени цели и задачи. Те включват спестяване на ресурси, екологичност, външно съответствие с периода от време, издръжливост и много други. Те определят качеството на създавания продукт и повишават престижа на клиента. В допълнение към изброените има още един, не по-малко важен фактор, който спомага за въвеждането на иновативни технологии. В строителството това е увеличаване на скоростта на изграждане на сграда.
Какво е необходимо за строителството?
Нито един вид строителство не може да съществува без строителни материали. Те се предлагат в няколко вида:
- Свързващи вещества – гипс, цимент, вар.
- Ограждащи конструкции - панели и блокове от различни материали.
- Довършителни материали.
- Хидроизолации и покриви, които са създадени на базата на полимерни или битумни свързващи вещества.
- Уплътнения - мастики, плетеници, уплътнения за по-добра изолация.
- Инертни материали за бетон от естествен и изкуствен произход.
- Санитарни изделия от метали, азбестоцимент, стоманобетон и др.
Иновативните технологии в строителството или строителните материали се използват толкова широко, колкото и в други научни области. Например, създаден е нов материал - фиброцимент, който позволява да се правят фасадни плочи с големи размери и самопочистващи се. В допълнение, стените, изработени от този материал, ще изолират помещението и ще създадат релефна повърхност, като по този начин ще осигурят модерен външен вид. 
Видове строителни работи
Невъзможно е да се определи строителството като изпълнение на специфични видове работа. Това понятие е широко разпространено и включва различни видове дейности - от сондажни кладенци до изграждане на жилищни сгради. Всяка област е търсена и се развива навсякъде, което тласка производителите да създават все повече и повече нови технологии.
Частни къщи и нискоетажни сгради
Ниските сгради са къщи с височина 1-2 етажа. Най-често такива конструкции се издигат за собствени нужди - такава къща се нарича вила, дача или просто селски имот. Популярността на такива сгради нараства всяка година: жителите на града се уморяват от постоянен шум и се стремят към тишина и уединение. Това обаче не означава, че къщата не трябва да бъде удобна, така че иновативните технологии в строителството на частни къщи са полезни. 
Основната цел при изграждането на частна жилищна сграда е комфортът и благосъстоянието на собствениците. Иновативните строителни материали могат да го осигурят. Изборът в тази област е практически неограничен: има много видове уникални материали, от които се създават блокове с напълно нови качества. Много от тях са леки, така че сега човек може да построи къща без външна помощ.
Видове бетонни блокове
Иновативните технологии в нискоетажното строителство достигнаха определени висоти, а старите бетонни плочи избледняха на заден план. Има два вида бетонни блокове:
- Пенобетонът се получава чрез смесване на хоросан и пенообразувател. Резултатът е лек и евтин материал, който осигурява добра топлоизолация и позволява на стените да „дишат“.
- Газобетонът има същия състав, но с добавка на кварцов пясък. По този начин силата на материала значително надвишава бетонните блокове, произведени по остаряла технология.
И двете са с високо качество и лесни за използване, поради което играят водеща роля на пазара на строителни услуги.
Иновационните технологии в строителството на къщи трябва да осигурят енергоспестяване и звукоизолация, възможност за бързо изграждане на сграда, леко тегло на конструкцията и комфортен микроклимат вътре. Намаляването на разходите за строителство и безопасността на околната среда играят важна роля при въвеждането на иновации, тъй като именно тези качества отличават съвременните технологии от предишните. 
Пътна конструкция
Изграждането на пътища във всяка държава е въпрос от стратегическо значение. По качеството на платното може да се съди за сигурността и отговорността на местната администрация. В допълнение, намаляването на разходите елиминира допълнителни разходи за поддръжка и реконструкция на разбит път. Иновационните технологии в пътното строителство са наистина важни: те подобряват качеството на пътната настилка и намаляват нейните разходи.
Правителството отдавна се опитва да реши поне един от двата руски проблема. Пътищата започнаха да се строят по методите на по-развитите в това отношение страни. Въпреки това, нестабилните метеорологични условия и условията на работа намаляват чуждите разработки до нищо. Този факт има двойно значение: от една страна, невъзможността за прилагане на чужди принципи води до пропилени разходи за изучаване на технологии и специалисти. От друга страна, това тласка руските учени да създават свои собствени технологии и следователно да въвеждат иновации.
Етапи на изграждане на магистрала
Всички пътища се състоят от настилка и земна настилка. Последният е основа за нови слоеве, които се нанасят отгоре. Пътната настилка е многослойна конструкция, състояща се от покритие - устойчив горен слой и основа - носещата част на пътя, която се състои от слоеве каменен материал или обработена почва.
Подложка
Една от основните причини за лошото качество на пътя е ненадеждността на неговата основа – пътното платно. За да се осигури дългосрочно обслужване на трасето, то трябва да има висока товароносимост. В противен случай дупки и други сериозни повреди не могат да бъдат избегнати. Иновативните технологии в изграждането на пътно платно са насочени към увеличаване на скоростта на процеса и дълготрайността на резултата, както и елиминиране на факторите, които оказват негативно влияние върху качеството на строителството.
Има много иновативни материали, които осигуряват на пътното платно всички качества на идеална основа за бъдещ път. Пример за модификация е разработването на уникална геообвивка. Изработен е от почви, които са химически устойчиви и безопасни за околната среда. В допълнение, почвата не се влияе от биологични фактори, което означава, че разрушителното влияние на микроорганизмите не я засяга.
Геошелът е ярък пример за това колко иновативни материали могат да променят качеството на крайния продукт. Гъвкавата основа предотвратява слягането на почвата. Триизмерната геометрична форма осигурява оптимална влажност. Способността за дренаж, равномерно разпределение на големи товари и устойчивост на срязване на почвата отхвърля съмненията относно надеждността на модификацията и нейното използване вече не повдига въпроси.
Характеристики на строителството на магистрала
Подложката е универсална: използва се както при изграждането на железопътни линии, така и при полагане на обикновен селски път. Специализираните пътни комплекси се изграждат по специален алгоритъм. Иновационните технологии при изграждането на магистрали играят важна роля: те намаляват разходите както за строителния процес, така и за бъдещата му експлоатация.
Иновации в магистралното строителство
Учени и инженери участват в разработването на иновации. Днес има много нови технологии, които вече са намерили широко приложение в пътното строителство в цялата страна. Те включват технологията за разпенване на битум при производството на асфалтобетонови смеси. Специално за тези цели в обичайния комплект оборудване са въведени разпределители на асфалт или разпределители на асфалт със смесител, вграден в тялото.
Изграждането на износващи се слоеве с помощта на нови технологии и катионни битумни емулсии може да удължи живота на висококачествената експлоатация на магистралите с един и половина пъти. Оборудване като подобрени павета, разпределители на асфалт и компактори рационализира процеса на асфалтополагане, спестявайки разходи за труд, неефективни материали и разходи за бързо влошаващ се асфалт.
Иновативните технологии за проектиране и строителство на пътища значително подобряват качеството на пътната работа и тласкат учените да създават модифицирани строителни материали. Движението към идеалите на западното производство дава надежда, че някой ден Русия ще може да се похвали с висококачествени пътища.
Иновативни технологии в строителството: полза или вреда?
Мненията на знаещите хора по този въпрос се различават. Някои твърдят, че разходите за разработване, пускане в експлоатация и обучение на работниците в новите строителни принципи не оправдават крайния резултат. В допълнение, иновативните технологии изискват дълго и внимателно тестване за качество, лекота на използване и тънкости на работа. Отнема време. Има известна истина в думите на скептиците: разходите за проектиране на модификации и тяхното цялостно проучване съществуват, но те са незначителни в сравнение с ползите, които държавата получава, спестявайки месечния ремонт на разбит път.
Значението на въвеждането на иновативни технологии в строителството е голямо. Те значително намаляват разходите и времето за изграждане на сграда, увеличават експлоатационния живот на конструкцията и осигуряват външно съответствие с времето. Модифицираните материали, предназначени за жилищно строителство, подобряват качеството на живот на собствениците. Всички иновативни технологии са разработени, като се вземе предвид отрицателното влияние на външни фактори; те стават екологични и безопасни.
Дали иновациите са двигател на прогреса?
Иновативните технологии в строителството са широко разпространени поради нарастващото търсене на недвижими имоти. Както частните, така и държавните предприятия се стремят да подобрят качеството на съоръженията, за да повишат престижа си в очите на обществото. На държавно ниво трябва да се издигне в очите на други държави - това е необходимо за компетентни отношения с представители на чужди държави. За обикновения човек обществото може да са приятели, познати или просто минувачи, спрели да разгледат добре архитектурния шедьовър.
Иновативните технологии в строителството или строителните материали са необходими не само за придвижване на науката и подобряване на качеството на сградите, но и за ускоряване на темпото на социално развитие, тъй като важна характеристика на прогреса е модерното техническо оборудване.