Топ-20 невероятных строительных технологий

Версия для печатиPDF-версия
Рейтинг: 
Голосов еще нет
Технологии строительства совершенствуются с невероятной скоростью. Будущее приближается все стремительней, мечты фантастов воплощаются в реальность, внедряются новые, иногда очень неожиданные технологии.

 

 

 

 

Один из наших обзоров уже был посвящен этой теме. Но время не стоит на месте, за последнее время созданы новые стройматериалы, в том числе самовосстанавливающиеся, разработаны революционные способы обогрева и охлаждения зданий и другие невероятные строительные технологии, которые, возможно, изменят наш мир.

 

1. Бестросовые многонаправленные лифты

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 тросов он предлагает пустить лифты на основе магнитной левитации (маглевы). Тогда они смогут передвигаться не только вертикально, но и горизонтально.

Это также позволит использовать больше одной кабинки в каждой шахте, что сэкономит время ожидания. Кроме того, магнитные лифты будут потреблять меньше энергии.

 

2. Бамбуковые города

Вы могли бы подумать, что бамбук, оказывается, великолепный и перспективный строительный материал? Бамбук растет быстро, он прочнее стали и устойчивее цемента. Поэтому пекинская архитектурная студия Penda планирует использовать бамбук в качестве основного материала для строительства целого города.

Этот город будет экологически чистым и недорогим. Здания будут строить, связывая бамбуковые пучки вместе, перевязывая их веревками. К 2023 году будет построен город, который вместит 200 000 человек.

Очень удобно – комнату или даже целое здание из бамбука можно будет разобрать без особых усилий, а бамбуковые прутья всегда можно использовать повторно.

 

3. Алмазные нанонити

Ученые Пенсильванского университета создали алмазные нанонити, которые в 20 000 раз тоньше человеческого волоса. При этом алмазные нанонити считаются самым прочным материалом на Земле. Помимо тонкости и прочности, они также невероятно легкие.

Исследователи смогли создать эти нити ультратонких алмазов, применяя чередующиеся циклы давления к изолированным молекулам. В результате этого рождались кольца атомов углерода, которые были упорядочены в цепи.

Такие нанонити вряд ли будут использоваться в повседневном строительстве, вероятнее всего – только в амбициозные проектах, например, при создании тросов для рекордных по высоте небоскребов.

 

4. Солнечная краска

Команда исследователей из Университета Альберты создала солнечные элементы в виде спрея с наночастицами цинка и фосфора. Если каждый домовладелец покроет свою крышу такой солнечной краской, то количество вырабатываемой энергии будет достаточно, чтобы покрыть потребности дома.

Кроме того, солнечная краска дешевле в производстве, чем традиционные солнечные батареи. Сейчас ученые работают над повышением эффективности нанокраски.

 

5. Аэрогелевая изоляция

Аэрогель — вовсе не новый материал. Его обнаружили еще в 1920-х годах прошлого века. Он создается в процессе удаления жидкости из геля и замещения ее газом. В результате вещество становится сверхлегким, а для теплоизоляции оно подходит идеально, так как на 90% состоит из воздуха. Аэрогель использовали, например, для изоляции трубопроводов на марсоходе.

Компания Aspen Aerogels планирует использовать аэрогели в строительстве. Для этого создан продукт под названием одеяла Spaceloft, с которыми довольно просто работать из-за их небольшого веса и тонкости. Несмотря на свою легкость, эти одеяла в два-четыре раза превосходят по теплоизоляционным свойствам традиционные изоляции из стекловолокна или пены.

Хотя аэрогель дороже традиционной изоляции, но в перспективе позволит сэкономить на оплате за энергию в процессе эксплуатации дома.

 

6. Здания, поглощающие смог

Это звучит как фантастика, но такая технология уже существует. Может показаться, что здание, построенное по этой системе, внешне не очень-то и красиво. Но это только на первый взгляд – согласитесь, в нем есть что-то экзотическое.

Необычный вид зданию придает биодинамический белый бетон, способный поглощать из атмосферы частички смога, преобразуя их в инертную соль. Таким способом и происходит полное очищение от смога окружающей среды.

 

7. Энергоэффективный кирпич с охлаждением

Одним из новых материалов в строительстве является кирпич, который изготавливается из керамики по технологии Cool Brick, разработанной компанией Emerging Objects. Он имеет мелкую, многопористую структуру, различные размеры и формы. Сложенные из этого кирпича стены представляют собой сетку, которая является превосходной альтернативой системе традиционного кондиционирования при жарком сухом климате.

Дело в том, что такой кирпич, по сути, представляет собой губку, состоящую из множества пор, которые впитывают в себя влагу, то есть практически заполнены водой. Проходящий сквозь нее горячий воздух, поглощая влагу, хорошо охлаждается.

Разработанный этой компанией метод позволяет производить распечатку кирпичей из керамики с помощью 3D-принтера.

 

8. Кровля из стеклянной черепицы

Компанией SolTech из Швейцарии разработана уникальная кровельная черепица из стекла для покрытия крыш зданий. При этом встроенные в черепицу фотоэлементы, через которые проходят солнечные лучи, используются для подогрева воды, а она используется для системы отопления и выработки электрической энергии.

Таким образом, стеклянная черепица способствует значительной экономии электроэнергии.

 

9. Альтернативная энергия водорослей

Первый дом в мире, обеспечивающий получение электроэнергии, вырабатываемой с помощью водорослей, был построен в немецком городе Гамбурге. Здание, построенное пока как экспериментальное, используется испытательным центром, которое разрабатывает новые идеи энергообеспечения города.

На фасаде этого здания расположены биологические резервуары с находящимися в них морскими водорослями. Они постоянно обдуваются воздухом, который снабжает их углекислым газом из атмосферы. Водорослям создаются все условия, схожие с их постоянной морской средой обитания.

В теплый период года, особенно при прямых солнечных лучах, водоросли начинают свой интенсивный рост, создавая обычную тень и вырабатывая при этом электроэнергию, а также биомассу для пищи. В итоге получается отличная экономия электроэнергии.

 

10. Самовосстанавливающийся бетон

Самая удивительная технология представлена голландскими учеными, которые разработали особый вид биобетона. Он способен «самовосстанавливаться», решая проблему попадания влаги внутрь материала и его дальнейшего разрушения.

Содержащиеся в цементном растворе живые бактерии поглощают молочнокислый кальций, после чего вырабатывают известняк. А он, в свою очередь, заполняет все микротрещины и поры, восстанавливая при этом микроскопические разрушения бетона до первоначального состояния.

Новый тип бетона невероятно эластичен, легче своего прародителя на 40-50% и после снятия нагрузок способен к самовосстановлению. Изобретение было отмечено множеством премий и уже испытано в эксплуатационных циклах до 200 лет, сейчас используется для строительства мостов в сейсмически активных районах.

 

11. Капитальные дома из бумаги

Вы скажете, что это шутка? Японский архитектор Шигеру Бан начал строить из картона капитальные здания. Сначала это были временные сооружения – небольшие, быстро возводимые дома для жертв стихийных бедствий и военных действий. В качестве основы для этих построек были взяты трубы из плотного картона, которые, будучи переплетенными между собой, могут создавать очень крепкие структуры.

Но со временем Шигеру Бан настолько далеко продвинулся в реализации этой технологии, что начал строить и большие, капитальные здания из бумажных трубок. Пример тому – Картонный храм Иоанна Крестителя в новозеландском городе Крайстчерч. Предыдущая церковь на этом месте была разрушена землетрясением 2011 года, а японский архитектор чуть более чем за год построил новый культовый объект, один из самых красивых и необычных в мире.

 

12. Дом из грибов

А вот это все воспринимают на самом деле как первоапрельский розыгрыш. Но, тем не менее, дом из грибов существует в реальности. Мало кто знает, что грибы могут быть хорошим стройматериалом. Например, компанией Ecovative был разработан и внедрен метод постройки первого в мире дома из мицелия грибов. Используется технология по выращиванию кирпичей из грибов. Мицелий добавляли в питательную смесь, состоящую из измельченных стеблей кукурузы и отходов от переработанного риса. Причем форма кирпичей может быть любой, так как ее можно сформировать еще на этапе их выращивания. В такой питательной среде гриб быстро растет, заполняя нужную форму, после чего материал извлекается из нее и проходит тепловую обработку в печи. Прочность получающихся кирпичей весьма хорошая, несмотря на небольшой вес.

Компания рекламирует гриб как надежный и экологически чистый строительный материал. Кроме того, гриб довольно огнеустойчив, обладает качествами хорошей шумовой защиты, а еще он отличный утеплитель.

 

13. Умные кирпичи

Заслуживает внимания разработка израильской компании KiteBricks. Cтроительные блоки SmartBrick удивительно напоминают детали из конструктора Lego. Они выполнены из высокопрочного бетона. Форма блоков позволяет легко соединять их между собой. А воздушные полости, образующиеся при соединении, служат как тепло- и звуко- изоляцией, так и могут быть использованы для прокладки элементов инфраструктуры.

Самое интересное, что этот метод позволяет полностью отказаться от цементно-песчаного раствора, так как соединение происходит через пазы и они дополнительно скрепляются двухсторонней липкой лентой. При необходимости можно произвести «армирование» таких блоков путем помещения арматуры в специальные каналы. Необходимость в финишной отделке поверхности стены из таких блоков отпадает.

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.

 

14. Рой строительных роботов

Гарвардские исследователи обратились за вдохновением к природе, в частности, к термитам. Термиты могут строить большие структуры в отсутствие центрального управления.

Проект TERMES использует ту же идею роевого строительства с использованием 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 рой идеально подходит для строительства конструкций в опасных местах, в космосе или под водой. Он также может делать черную работу, экономя время людей.

 

15. Вертикальные города

Проблема с отсутствием свободного пространства в перенаселенных городах давно известна. Один из способов ее решения — строить вертикальные города. Уже есть несколько предложений по вертикальным городам, которые предполагается построить в Сахаре, Объединенных Арабских Эмиратах и Китае.

Эти вертикальные города – комплексы гигантских зданий, которые будут обеспечивать людей жильем, 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 экологичными. Поскольку они большие, по всей площади стен можно разместить солнечные батареи. Также они будут использовать геотермальную энергию и собирать дождевую воду.

 

16. Контурное строительство

Если говорить о способах возведения малоэтажных домов, то наиболее перспективной технологией, с помощью которой становится возможным произвести революцию в строительстве, является 3D печать. А именно – контурное строительство, то есть послойное создание объекта при помощи наплавления материала при возведении ограждающих и несущих стен.

Самое успешное и привлекательное контурное строительство продемонстрировала китайская компания ShanghaiWinsun. Их детище способно напечатать дом примерно 6,4 м высотой и шириной 9,75 м за 24 часа.

Стены таких домов практически полые, а прочность и устойчивость конструкции придает зигзагообразная подача смеси внутри таких стен. Метод позволяет экономить 30-60% строительных материалов, Также удивляет скорость возведения таких домов – время на строительные работы снижается до 70%.

 

17. Модульное строительство

Внедрению в строительную отрасль машин для 3D-печати зданий очень мешает их громоздкость и неудобство эксплуатации. Американские дизайнеры Захари Шох и Юджин Ли печатают на принтере Euclid части дома – модули. Детали собирают на месте. Плюс технологии заключается в том, что материалом для печати служит пластик – легкий, ударопрочный и износостойкий.

Модули, напечатанные на таком принтере необычны по форме и полые внутри. Это сделано для возможности заполнения полостей теплозащитным материалом и для прокладки инженерных сетей и коммуникаций. Детали выполнены в форме буквы S, что делает их универсальными. Скорость печати такого дома высока и составляет 18 часов. Сборка дома не потребует никаких специнструментов.

 

18. Еще один вариант модульного строительства

Другую интересную разработку представляет китайская корпорация «Чжода», которая в рамках расселения аварийного жилого фонда ведет строительство домов в нашей стране в республике Саха. Их модульные дома не только имеют привлекательную себестоимость – 15 тыс. руб. за 1 кв.м (без учета затрат на фундамент и инженерную инфраструктуру), но и позволяют объединять блоки-модули с возможностью расширения пространства, практически руководствуясь только пределами своей фантазии. Возможна установка системы коммуникаций, функционирующей на принципах «умного дома». И, конечно, модули выполнены из современных и экологически чистых материалов. Дизайн таких домов интересен и удивляет продуманностью внутреннего пространства для максимально комфортного проживания в них.

Такие дома, при необходимости, легко транспортировать, как и все модульные постройки.

 

19. Невымываемый финишный антисептик

А что же наши, российские изобретатели? У них тоже есть чем порадовать строительный мир. Например, невымываемый финишный антисептик. Не так давно появившись на рынке, он уже наделал немало шума. Собрав в себе все достоинства антисептиков, он является еще и финишным покрытием для древесины. Отпадает необходимость в грунтовании и отдельном декоративном покрытии (пропитка или лак), что в разы снижает стоимость.

К сожалению, цвет только один – конъячный. Это вызвано тем, что для защитного состава попросту недопустимо применение пигмента и его роль выполняет оксид металла. Но так как далеко не все соли металлов безопасны в применении, то и приходится довольствоваться одним единственным цветом. Обработанная древесина не боится даже постоянного контакта с грунтом и водой.

 

20. Трещиностойкие краски

В народе такие краски получили название «резиновых». И это не удивительно. Это обычные интерьерные краски, но с коэффициентами растяжения до 500%.

Применяются они достаточно широко – от обычных растрескавшихся стен до металлических конструкций огромных размера, где коэффициент линейного расширения материала очень велик.

 

Фото: https://hi-news.ru/technology, https://novate.ru и др.

 

"Правила строительства", № 59,  июнь 2018

Правообладателем всех материалов сайта является ООО «Правила строительства». Полная или частичная перепечатка материалов в любых источниках запрещена.

 

 

Подписаться на электронный справочник

Еще на эту тему

К сожалению, в выбранной вами категории пока нет материалов.