Строительная отрасль часто подвергается критике за чрезмерный консерватизм, стандартизацию и избыточную бюрократию в документации. Однако внедрение новейших технологий в строительство не всегда так просто. Из-за таких требований, как соответствие нормативным требованиям, каждая технология должна иметь нормативное обоснование и быть экономически эффективной сама по себе. Конечная стоимость ее разработки должна быть разумной, а эффективность снижения этих затрат в будущем должна быть значительной и устойчивой во времени. Любая технология требует надлежащего проектирования и широкого спектра работ со стороны проектной команды, контроля качества и обучения персонала. Однако после внедрения они обеспечивают значительные улучшения в рабочем процессе.
Рост городов и населения, новые формы коммуникации в эпоху больших данных, экономический рост и повышение уровня благосостояния подтолкнули строительную отрасль к более динамичному внедрению новых технологических решений. В результате новые строительные технологии активно продвигаются и используются во всем мире.
Стремительный темп технологического развития стимулирует масштабную цифровизацию строительной отрасли. Применение информационных технологий является вопросом конкурентоспособности; инновации в строительстве улучшают проекты, увеличивают прибыль и помогают выигрывать тендеры, что приводит к повышению конкурентоспособности компаний, которые решают внедрить их в свою повседневную деятельность.
Самые популярные новые технологии на рынке
БИМ
BIM ) — ведущая технология в современном проектировании. Она включает в себя не только виртуальное моделирование здания, но и всестороннее цифровое представление физических и функциональных характеристик объекта. BIM охватывает весь жизненный цикл здания, учитывая строительство, оснащение, функциональность, управление активами, а также будущие ремонтные или демонтажные работы. Все соответствующие компоненты и нюансы проектирования учитываются и интегрируются в единый проект. Если какой-либо элемент удаляется, заменяется или добавляется, вся модель пересчитывается с учетом этого изменения.
Благодаря BIM, виртуальная модель здания позволяет специалистам:
- Просмотреть все проблемы и несоответствия
- Утвердить отмеченные улучшения объекта
- Улучшение коммуникации между всеми участниками
- Внесите корректировки
- Вычислить измерения
- Контролируйте рабочий процесс
- Проанализируйте риски, связанные с будущим строительством
- Рассчитайте необходимые ресурсы
Технология BIM снижает:
- Материальные затраты
- Ошибки в проектах
- Сроки доставки
Кроме того, благодаря PlanRadar пользователи могут получать доступ к информации о состоянии строительства и всем соответствующим данным о здании с любого мобильного устройства, что обеспечивает гораздо более точный и эффективный мониторинг на каждом этапе. Это решение значительно упрощает управление и контроль строительных процессов, оптимизируя результат.
На глобальном уровне
В Испании использование BIM в инфраструктурных проектах стало обязательным с 2019 года. В России, например, BIM используют лишь 5-7% компаний (в основном в мегаполисах и крупных корпорациях), а другие новые технологии в строительстве там распространены еще меньше. В США около 72% строительных компаний используют BIM для экономии средств на проектах. В Великобритании с 2016 года все запланированные строительные проекты должны использовать BIM уровня 2. Во Франции с 2017 года правительство страны использует BIM в жилищном секторе для строительства полумиллиона домов. В Германии использование BIM во всех инфраструктурных проектах внедрено с 2020 года.
Облачные сервисы и мобильные технологии
Работа с BIM-моделью предполагает использование облачных сервисов для обмена данными и информацией в режиме реального времени. Облачные платформы могут содержать широкий спектр сегментированной информации и инструментов, от инструментов для архитекторов до систем управления проектами, которые доступны любому участнику проекта в любое время с мобильного устройства, что повышает эффективность сотрудничества.
Какие преимущества облачные сервисы предоставляют строительным компаниям?
- Информация доступна с любого устройства, имеющего подключение к интернету.
- Неограниченное хранилище данных.
- Масштабирование в соответствии с потребностями строительного проекта: оно гибко адаптируется к потребностям, избегая ненужных элементов, при этом производительность не снижается.
- Доступная услуга. Создание собственной ИТ-инфраструктуры обходится гораздо дороже, чем использование облачных сервисов.
- Мгновенный доступ к информации для всех участников проекта.
- Упрощение коммуникации и совместной работы в режиме реального времени.
- Возможность управлять несколькими проектами, сохраняя при этом контроль качества; облачные технологии помогают с синхронизацией.
- Возможность сократить расходы в больших офисах за счет использования серверов сторонних производителей без необходимости обслуживания собственных.
- Максимальная защита данных.
Искусственный интеллект
Искусственный интеллект (ИИ) — это «поведение» машины, тип технологии, имитирующий когнитивные функции человека: решение задач и проблем, распознавание изображений и обучение. Существует особая область ИИ: машинное обучение, основанное на сборе и анализе статистических данных, на основе которых можно принимать решения.
Новые строительные технологии не могут обойтись без машинного обучения и искусственного интеллекта. По сути, это невидимый помощник, который анализирует терабайты данных, выявляя проблемы. Можно создавать сценарии для фильтрации ненужной информации или поиска конкретных данных. Программы, использующие движок ИИ, применяются для:
- Прогностическая аналитика:
- Прогнозирование угроз безопасности на основе данных за прошлые периоды.
- Распознайте важные атрибуты и элементы в работе.
- Контроль за территорией, количество людей на объекте, соблюдение правил использования средств индивидуальной защиты.
- Проектирование и планирование проекта
- Собранные и смоделированные данные помогают избежать перерасхода средств.
- Мониторинг и смягчение рисков, определение приоритетов.
- Роботизированные механизмы, автоматизация процессов.
- Выполнение рутинных, простых, но трудоемких работ на строительной площадке, заменяя человеческий труд;
- Оптимизация работ, требующих высокой производительности.
Интернет вещей
Эта технология тесно связана с облачными системами и искусственным интеллектом, поскольку Интернет вещей (IoT) не очень эффективен без аналитики и алгоритмов сбора данных. В строительстве IoT оказывает большую помощь в решении целого ряда проблем. Благодаря множеству датчиков на строительной площадке управление проектом становится более эффективным, а строительный процесс — более безопасным и упорядоченным.
Эксперты прогнозируют, что к 2024 году рыночная доля Интернета вещей в строительстве достигнет 16,8 миллиардов долларов.
Преимущества интернета вещей в строительстве:
- Повышение производительности
Компании часто управляют несколькими проектами в разных местах, поэтому крайне важно отслеживать жизненный цикл каждого из них и соблюдать сроки. Датчики собирают данные на объекте, которые затем обрабатываются программным обеспечением, предоставляя подрядчику полный обзор хода работ. Эта технология помогает управлять крупномасштабными проектами, сокращая как время, так и стоимость выполнения задач.
- Безопасность и предотвращение рисков
Интернет вещей может значительно снизить риски и предотвратить травмы на строительных площадках.
Датчики, встроенные в одежду строительных рабочих, на строительной площадке и в строительные материалы, отслеживают перемещение людей, наличие опасных веществ в воздухе, несанкционированные складские помещения, чрезвычайные ситуации и многое другое. Датчики в материалах также могут предотвращать кражи.
- Управление ресурсами
Интернет вещей также оптимизирует затраты на техническое обслуживание и снабжение объектов. Интеллектуальные датчики помогают отслеживать потребление электроэнергии, воды и топлива, что позволяет оптимизировать расходы. Данные собираются автоматически и могут быть использованы, например, для определения необходимости заправки, профилактического обслуживания, замены или истории ремонта.
Недавнее исследование Института McKinsey Global , оценивающее влияние Интернета вещей (IoT) на строительную и горнодобывающую отрасли, показало, что компании могут сэкономить более 160 миллиардов долларов за счет внедрения IoT. Полный потенциал IoT, вероятно, будет раскрыт в строительстве в ближайшие годы; глобальная цифровизация отрасли уже не за горами.
Виртуальная и дополненная реальность
Среди новых технологий в архитектуре и строительстве выделяется виртуальная реальность (VR). Она создает «реальный» мир в цифровой среде, используя фотографии, визуализации и 360-градусные видеоролики. Возможности технологии позволяют осуществлять навигацию в реалистичной цифровой среде, где также возможно взаимодействовать с объектами в реальном времени. Дополненная реальность объединяет отдельные и наложенные друг на друга цифровые элементы с реальной средой, завершая модель будущего.
Виртуальная реальность придает виртуальному зданию еще большую глубину, где цифровая информация «оживает» при сочетании с физической информацией. Виртуальная реальность работает в гораздо большем масштабе, расширяя возможности создаваемых многомерных моделей. Это уникальный опыт от первого лица, сочетающий профессиональные решения и экспертную оценку, преобразующий подход к строительству инфраструктуры в целом.
Преимущества виртуальной реальности в строительстве:
- Возможность протестировать жизнеспособные новые конструкции
- Улучшения в отслеживании выполнения работы
- Выявление проблем на ранних этапах строительства
- Это упрощает исследование сложных структур
Робототехника и экзоскелеты
Несмотря на очевидную зависимость от трудоемкой работы с высокой текучестью кадров в таком секторе, как строительство, ручной труд по-прежнему преобладает и иногда является единственным жизнеспособным вариантом. К сожалению, строительные площадки — это очень мобильные и постоянно меняющиеся среды, где роботы, без сложного искусственного интеллекта, не могут конкурировать, работая с помощью запрограммированного алгоритма. Но строительная отрасль постепенно внедряет интеллектуальные решения, в частности, использование дронов. И эта технология имеет гораздо большее применение в сфере недвижимости и коммерции, чем просто аэрофотосъемка зданий.
Преимущества использования дронов в строительстве:
- Контроль безопасности: мониторинг строительной площадки с помощью камер и выявление опасных зон. Нет необходимости выезжать на место для личной проверки работы; рабочие могут быть немедленно направлены для устранения любых проблем.
- Доставка материалов с помощью дронов, что позволяет сократить количество транспортных средств.
- Они повышают скорость и качество рутинной работы.
- Использование дронов для демонтажа строительных элементов по завершении проекта. Хотя это и медленнее, несомненно, это более экономичное и безопасное решение.
- Беспилотники для обеспечения безопасности. К сожалению, кражи в строительстве повсеместны, поэтому роботы могут быть использованы для снижения потерь.
Роботизированные экзоскелеты ускорят работу и повысят производительность на строительных площадках, поскольку сила человека в «костюме» часто увеличивается, а работа становится намного безопаснее.
3D-моделирование
Эта технология давно используется в строительной отрасли, но широкое распространение она получила лишь в последние годы.
По прогнозам, рынок 3D-печати бетона в строительной отрасли вырастет примерно на 58 миллионов долларов к 2024 году.
Это обусловлено возросшим спросом на этот вид печати в строительстве благодаря его высокой производительности и простоте создания разнообразных и сложных конструкций. Получение готовых строительных элементов (стен, плит) или других компонентов непосредственно на строительной площадке снижает не только производственные затраты, но и логистические и кадровые издержки. Благодаря экструзионной технологии в 3D-моделировании становится возможным создание элементов из различных материалов: бетона, геополимеров, цемента, гипса и глины.
Преимущества 3D-моделирования:
- Более высокая скорость
- Повышенная точность (минимальные ошибки)
- Большее разнообразие дизайнов
- Высокая производительность
- Возможность сэкономить на дополнительных транспортных и кадровых расходах.
- Более экологично.
У 3D-печати бетона блестящее будущее. Уже существуют устойчивые и масштабируемые решения для 3D-моделирования многокомпонентного бетона (BAM, центр 3D-печати конструкционных железобетонных элементов в Нидерландах). В России компания Apis Cor. из Иркутска разработала в 2017 году специальный 3D-принтер и использовала его для строительства целого дома. Преимущество российского 3D-принтера заключается в его способности печатать дом уникальным способом, без необходимости использования направляющих, как у других 3D-принтеров. Он не требует плоских поверхностей для точной работы и даже самостоятельно готовит материал.
Большие данные
Наряду с другими передовыми технологиями, большие данные могут играть значительную роль в оптимизации строительных процессов. Они позволяют структурировать и анализировать огромные массивы данных и разрозненную информацию, что приводит к выявлению определенных закономерностей и фактов, которые могут быть применены к целому ряду задач, позволяющих снизить затраты, предвидеть риски и прогнозировать эффективность конкретных проектов. Большиеданныеи информацию, полученные не только от людей, но и от самых разных датчиков, систем и программ, и вместе с ИИ (искусственным интеллектом), ML (машинным обучением) и IoT (Интернетом вещей) эти данные становятся важным инструментом управления. Можно выявлять закономерности погодных или климатических условий (и других условий) на предполагаемой строительной площадке, чтобы рассчитать оптимальное время начала строительства и спрогнозировать успех проекта. Кроме того, анализ набора данных позволяет делать важные прогнозные выводы о целесообразности определенных проектов, потенциально снижая затраты за счет оптимизации или изменения первоначальных предположений.
Цифровые двойники
Точные виртуальные копии физических объектов: зданий, городов. Эта технология тесно связана с BIM; обе содержат элементы. Однако главное различие между ними заключается в том, что цифровой двойник призван имитировать взаимодействие человека с окружающей средой и её элементами. Виртуальный двойник физического объекта предоставляет информацию о текущем состоянии созданных экосистем, инфраструктуры и о том, как они влияют на пользователей.
Компьютерная модель объединяет информацию в единую среду, доступную каждому. BIM-модель, как правило, статична, в то время как цифровой двойник динамичен, изменяясь со временем. Цифровые двойники предоставляют возможность тестировать различные сценарии и угрозы, такие как воздействие стихийных бедствий, различных чрезвычайных ситуаций, пожаров или разрушения компонентов, посредством моделирования. На основе BIM-модели цифровой двойник может «экспериментировать» с этой информацией, интегрируя различные блоки данных, что делает его функцию прогнозирования одним из главных его преимуществ. Понимание потенциальных проблем, например, сможет ли объект выдержать ожидаемые нагрузки, позволяет строителям избегать чрезмерных затрат, оптимизировать процессы и вносить корректировки на начальных этапах.
Технология блокчейн
В этой конструкции блокчейн реализован в виде смарт-контрактов, выступающих в роли «администратора» для всех сторон, участвующих в контракте. Цифровой протокол смарт-контракта реализован в сети блокчейн.
Технология блокчейн изначально была разработана для криптовалютных транзакций, но её безопасность и прозрачность могут эффективно использоваться в многосторонних процессах, например, в строительстве. Её преимущество заключается в отсутствии посредников, как в стандартных базах данных; обмен информацией происходит напрямую между конечными пользователями (одноранговые системы выступают в качестве серверов и соединены через интернет), без центрального компьютера.
Блокчейн — это цифровая информация, хранящаяся в общедоступной транзакционной базе данных (блоке), которая контролируется одноранговыми компьютерными системами или проверяется сетью компьютеров (цепочка к цепочке).
Каждое устройство в цепочке содержит различные типы информации, такие как подтверждение банковской транзакции, договор, правоустанавливающий документ или аутентификация. Безопасность данных в блокчейне контролируется каждым участником, который отвечает за защиту своей части информации с помощью цифровой подписи. Это обеспечивает быстрый и безопасный обмен информацией, исключая участие третьих лиц, таких как банк. Децентрализация операций, при которой ответственность и гарантии возлагаются на участников цепочки, является главным преимуществом блокчейна.
Смарт-контракт — это тип цифрового протокола, реализованного в сети блокчейн для выполнения договорных условий. Хотя в строительстве участвуют различные стороны (разные компании, подрядчики и поставщики), все данные проекта хранятся в централизованном месте, что облегчает мониторинг и управление проектом. С помощью технологии блокчейн данные проекта можно отслеживать и обрабатывать более эффективно в режиме реального времени, без участия третьих лиц. Технология блокчейн обеспечивает прозрачность на протяжении всего строительного процесса, делая его открытым и оптимизируя рабочие процессы. Кроме того, она облегчает сотрудничество и принятие необходимых решений, минимизируя риски и предотвращая споры.
Какую пользу блокчейн может принести строительной отрасли?
- Платежи
- Выполнение транзакции
- Инспекция зданий/сооружений
- Прозрачность и безопасность процессов
- Разрешение конфликтов
Технология блокчейн в целом уменьшает фрагментацию процессов, помогает отслеживать каждый этап проекта и более эффективно распределяет ресурсы. Фактически, это технология, которая может напрямую конкурировать с существующими облачными SaaS-решениями.
Совершенно очевидно, что масштабная цифровизация и внедрение BIM-технологий в строительной отрасли будут развиваться в соответствии с рыночным спросом, где приоритетами становятся эффективность, сокращение времени и затрат. Строительство становится «умнее» не только в плане автоматизированного проектирования, но и в строительных процессах, с использованием роботов, 3D-печати, датчиков, а также интеллектуальных материалов и технологий. Несомненно, эти новые технологии повлияют на рентабельность строительного сектора, поскольку они направлены на оптимизацию всех этапов проекта, от предварительных исследований до эксплуатации объектов.
Источник: https://www.planradar.com/es/
