Будівельна галузь є однією з найважливіших в економіці будь-якої країни. Саме тому будівельні технології постійно вдосконалюються, а сучасна будівельна техніка стає дедалі більш досконалою та ефективною. В цій статті ми розглянемо основні тенденції розвитку техніки для будівництва, які існують у світі станом на 2024 рік. Ми представимо комплексний огляд сучасних трендів у галузі будівельного обладнання та окреслимо перспективи подальшого розвитку цієї сфери.
Робототехніка в будівництві
Технічні новації відіграють важливу роль у сучасному будівництві. Вони допомагають зводити складні об’єкти швидше, безпечніше та якісніше. Завдяки передовим розробкам інженерів нині будівельники мають у своєму арсеналі потужні машини та механізми, здатні виконувати найрізноманітніші завдання – від земляних робіт до монтажу конструкцій на значній висоті.
При розгляді основних тенденцій у будівельній техніці варто звернути увагу на процеси автоматизації та роботизації. Робототехніка є необхідною в будівництві, і її значення лише зростатиме в майбутньому. Роботи здатні виконувати різні завдання на будівельному майданчику, підвищуючи ефективність і безпеку робіт.
Автоматичні робочі машини
Однією з головних тенденцій є використання автономних робочих машин. Йдеться про екскаватори, бульдозери, самоскиди та інші види техніки, які можуть працювати без безпосереднього контролю з боку оператора. Завдяки системам комп’ютерного зору, GPS-навігації та іншим сенсорам ці машини орієнтуються на місцевості та точно виконують запрограмовані операції. Автономна техніка особливо ефективна при виконанні монотонних завдань, наприклад, переміщення ґрунту чи матеріалів.
Спеціалізовані роботи у будівництві
Іншим важливим напрямком є розробка спеціалізованих будівельних роботів. Ці машини призначені для виконання конкретних завдань, зокрема мурування стін, фарбування, зварювання тощо. Завдяки компактним розмірам і високій точності рухів роботи на будівництві можуть працювати в обмеженому просторі та створювати складні конструкції. Деякі прототипи такого обладнання вже успішно випробувані на реальних будівництвах.
Переваги та можливі ризики використання робототехніки
Безумовно, використання робототехніки в будівництві має як переваги, так і певні ризики та виклики, які необхідно враховувати. Серед основних переваг можна виділити такі:
- Підвищення ефективності та швидкості робіт. Така техніка може працювати 24/7 без перерв і втоми, що дає змогу суттєво прискорити будівельні процеси.
- Покращення якості та точності. Завдяки системам комп’ютерного контролю роботи здатні виконувати складні операції з високою точністю, зводячи до мінімуму помилки та дефекти.
- Підвищення безпеки на будівельному майданчику. Автоматизація небезпечних процесів допомагає знизити ризики для здоров’я та життя працівників.
- Оптимізація використання матеріалів і зменшення відходів. Роботи можуть працювати з високою точністю, мінімізуючи кількість будівельного сміття.
Водночас є й певні ризики та проблеми, пов’язані з високою вартістю техніки та необхідністю значних початкових інвестицій, що може бути перешкодою для малих і середніх компаній. До того ж є необхідність у висококваліфікованих спеціалістах для обслуговування та програмування роботів, а це потребує додаткового навчання персоналу або найму нових кадрів.
Інноваційні матеріали в будівництві
Сучасне будівництво складно уявити без використання інноваційних матеріалів. Завдяки науковим дослідженням і технологічним проривам на ринку регулярно з’являються нові продукти з унікальними властивостями. Розглянемо детальніше деякі з найперспективніших напрямків.
Наноматеріали
Одним із трендів є використання наноматеріалів. Йдеться про речовини та структури, розміри яких вимірюються нанометрами (мільярдними частками метра). Завдяки особливій внутрішній будові наноматеріали мають відмінні механічні, оптичні, електричні та інші характеристики. Наприклад, додавання вуглецевих нанотрубок до бетону дає змогу значно підвищити його міцність і довговічність, а використання наночастинок діоксиду титану надає поверхням самоочисних властивостей.
Смарт-матеріали
Іншим напрямком є інтеграція смарт-матеріалів, які здатні змінювати свої властивості під впливом зовнішніх чинників. Зокрема, існують спеціальні види скла, що затемнюються при збільшенні інтенсивності світла або, навпаки, стають прозорішими при підвищенні температури. Це дає змогу створювати адаптивні фасади будівель, які регулюють енергоспоживання залежно від погодних умов. Також перспективними є матеріали з пам’яттю форми, здатні повертатись до початкової конфігурації після деформацій.
Екологічно чисті матеріали
Ще одним важливим трендом є розвиток екологічно чистих будівельних матеріалів. В умовах зростаючої уваги до проблем довкілля забудовники дедалі частіше віддають перевагу продуктам з мінімальним вуглецевим слідом і можливістю вторинної переробки.
Вплив штучного інтелекту на будівництво
Штучний інтелект вже зараз суттєво впливає на будівництво та в найближчі роки цей вплив лише посилюватиметься. Технології ШІ допомагають оптимізувати процеси проєктування, будівництва та експлуатації об’єктів, підвищуючи ефективність і знижуючи витрати.
Аналітика даних
Одним з основних напрямків є використання аналітики даних для оптимізації будівельних процесів. Сучасні проєкти у сфері будівництва генерують величезні обсяги інформації – від проєктної документації до показань датчиків на майданчику. Завдяки інструментам машинного навчання, ці дані можна аналізувати в реальному часі, виявляючи закономірності та потенційні проблеми.
Наприклад, системи ШІ здатні прогнозувати можливі затримки в поставках матеріалів або попереджати про ризики перевищення бюджету.
Автоматизоване управління
Іншою важливою сферою застосування ШІ є автоматизація управління будівельними проєктами. Йдеться про спеціальні програмні платформи, завдяки яким можна координувати роботу всіх учасників процесу – від архітекторів та інженерів до субпідрядників і постачальників. Ці системи автоматично відстежують хід робіт, контролюють дотримання термінів і бюджету, а також допомагають оперативно реагувати на зміни та форс-мажори. Завдяки алгоритмам ШІ такі платформи можуть самостійно приймати певні рішення та оптимізувати розклад робіт.
Перспективи використання технологій у будівництві
Перспективи розвитку штучного інтелекту в будівництві виглядають дуже багатообіцяючими. В майбутньому технології ШІ допоможуть ще більше автоматизувати проєктування, створюючи деталізовані 3D-моделі будівель з урахуванням усіх інженерних систем і комунікацій. Також ШІ відіграватиме важливу роль в управлінні «розумними» будівлями, оптимізуючи енергоспоживання, мікроклімат та інші параметри для комфорту мешканців.
<
Технології віртуальної та доповненої реальності
Віртуальна (VR) і доповнена (AR) реальність – це потужні інструменти, які дедалі частіше застосовуються в будівництві. Ці технології дають змогу створювати реалістичні цифрові моделі об’єктів та інтерактивно взаємодіяти з ними. Це відкриває нові можливості для дизайну, візуалізації та управління проєктами.
Проєктування з VR/AR
Одним з основних напрямків використання VR/AR є проєктування та візуалізація будівель. Завдяки спеціальним програмам архітектори та інженери можуть створювати детальні 3D-моделі майбутніх об’єктів і «занурюватись» у них за допомогою VR-шоломів. Це дає змогу наочно оцінити дизайн приміщень, розташування інженерних систем та обладнання, а також виявити потенційні проблеми ще до початку будівництва. Крім того, VR-технології допомагають презентувати проєкти замовникам та інвесторам в інтерактивному форматі, що покращує комунікацію та прискорює узгодження рішень.
Застосування VR/AR при навчанні
Іншою сферою застосування VR/AR є навчання та тренування будівельників. Завдяки реалістичним симуляціям робітники можуть відпрацьовувати складні операції та дії в безпечному цифровому середовищі. Наприклад, віртуальні тренажери допомагають навчитись керувати будівельною технікою, здійснювати монтажні роботи на висоті або відпрацьовувати дії в аварійних ситуаціях. Такий підхід – це гарантована можливість підвищити ефективність навчання та мінімізувати ризики для здоров’я та безпеки персоналу.
Інші варіанти застосування технологій VR/AR
До того ж VR/AR технології допомагають покращити комунікацію та координацію між учасниками будівельних проєктів. Завдяки можливості створювати спільні віртуальні простори, фахівці різних спеціальностей можуть ефективно взаємодіяти та обмінюватись інформацією незалежно від фізичного місцезнаходження. Це особливо важливо для масштабних проєктів, що передбачають залучення великої кількості підрядників і постачальників.
Енергоефективність у будівництві
Забезпечення енергоефективності є одним з головних пріоритетів сучасного будівництва. В умовах зростання цін на енергоносії та загострення екологічних проблем інженери шукають шляхи мінімізації енергоспоживання будівель і зменшення їх вуглецевого сліду. В цій сфері є кілька основних тенденцій:
- Використання альтернативних джерел енергії, зокрема сонячних панелей. Завдяки здешевленню технологій і державним програмам підтримки дедалі більше будівель оснащуються фотоелектричними системами, які генерують чисту електроенергію. Сучасні сонячні панелі можуть інтегруватись безпосередньо в дах або фасад будівлі, забезпечуючи не лише енергією, а й додатковою термоізоляцією. До того ж набувають популярності інші відновлювані джерела, зокрема вітрогенератори, теплові насоси та біогазові установки.
- Розробка енергоефективних систем опалення, вентиляції та кондиціювання (ОВК). Сучасні ОВК-системи використовують передові технології, враховуючи рекуперацію тепла, змінну швидкість вентиляторів, а також інтелектуальні алгоритми управління на основі датчиків присутності та параметрів мікроклімату.
- Зниження викидів CO2. За даними Міжнародного енергетичного агентства, енергоефективні рішення можуть забезпечити до 40% необхідного скорочення викидів для досягнення глобальних кліматичних цілей. Тому в багатьох країнах вже діють будівельні стандарти та сертифікації, які стимулюють створення екологічних та енергоощадних об’єктів.
Впровадження передових енергоефективних рішень може потребувати додаткових інвестицій на етапі проєктування та будівництва. Однак, як показує досвід, ці витрати доволі швидко окупаються завдяки економії на енергоресурсах під час експлуатації.
Безпека та здоров’я на будівельних майданчиках
Забезпечення безпеки та здоров’я працівників є одним з найважливіших завдань у будівництві. Незважаючи на суттєвий прогрес, досягнутий у цій сфері останніми десятиліттями, ризики травматизму та професійних захворювань на будівництві залишаються доволі високими. Тому впровадження інноваційних рішень для підвищення безпеки є вкрай актуальним трендом.
Достатньо перспективним напрямком є залучення дронів для моніторингу будівельних майданчиків. Безпілотники, оснащені камерами та сенсорами, допомагають дистанційно відстежувати хід робіт і виявляти потенційні загрози в режимі реального часу. Іншим важливим напрямком є розвиток цифрових систем відстеження та контролю за робочими процесами.
Екскаватори та інші будівельні машини
Сучасні моделі цих машин оснащуються найпередовішими системами керування та автоматизації, що дає змогу суттєво підвищити ефективність і точність виконання робіт. Однією з важливих інновацій у цій сфері є використання систем інтелектуального керування. Такі системи дають змогу запобігати перевантаженням та аварійним ситуаціям, подовжуючи тим самим термін служби техніки.
Ще одним важливим трендом є інтеграція GPS-технологій. Оператори можуть швидко та точно виконувати такі завдання, як риття котлованів заданої глибини чи профілювання схилів під потрібним кутом.
На ринку зараз представлені дійсно інноваційні машини. Наприклад, гідравлічний екскаватор Cat 336 оснащується передовою системою Cat Grade with Assist, яка автоматично коригує рухи стріли та ковша для досягнення заданих параметрів. А модель Komatsu PC360LCi-11 має унікальну систему інтелектуального керування технікою (Intelligent Machine Control), яка об’єднує дані від різних сенсорів і дає змогу автоматизувати до 80% робочого циклу.
Завдяки передовим технологіям та інноваційним рішенням, сучасні екскаватори та інші будівельні машини стають більш продуктивними, безпечними та «розумними».
Інша інноваційна техніка
Розвиток техніки для будівництва значною мірою визначає ефективність і можливості галузі. Будівельний кран є одним із найважливіших видів техніки на майданчику. Сучасні крани оснащуються високоефективними гідравлічними системами, які забезпечують плавність і точність роботи. Інші популярні тренди в цьому напрямку:
- системи дистанційного керування;
- використання легких конструкцій зі спеціальних сплавів;
- комп’ютеризовані системами контролю.
Автобетононасоси та будівельні міксери також постійно вдосконалюються. Передові моделі оснащуються дозаторами з комп’ютерним керуванням для приготування бетонної суміші та оптимізації процесу змішування. Датчики та модулі зв’язку, вбудовані в автобетононасоси, дають змогу віддалено відстежувати параметри роботи та оперативно реагувати на відхилення.
У сфері вантажних машин і допоміжного обладнання набувають поширення автоматизовані системи вантажопідйому, які допомагають з високою точністю переміщувати та позиціонувати вантажі.
У сегменті будівельних транспортних засобів пропонуються електричні та гібридні моделі самоскидів, екскаваторів та іншої техніки. Завдяки їм можна не лише знизити викиди шкідливих речовин і рівень шуму, а й суттєво скоротити витрати на паливо. Отже, сучасні технології стають дедалі більш ефективними, екологічними та вдосконаленими.
Спеціалісти компанії «Форест-Україна» застосовують якісну та надійну будівельну техніку для виконання поставлених завдань на будівництві, тому нам довіряють замовники з усієї України.