Технологические инновации в строительстве разделяют на продуктные: новые материалы, изделия, конструкции и оборудование, и процессные: новые технологии и средства механизации. По уровню новизны технологические инновации могут быть новыми в регионе, в стране и мире, а по значимости могут быть частными и базовыми.
Инновации напрямую связаны с полноценным заключением в коммерческую деятельность научно-технических организаций, так как предусматривают не только создание, но и коммерческое внедрение наукоемких разработок.
Разработка и внедрение новых материалов является основной для инновационных технологий и средств механизации при их осуществлении.
Номенклатура строительных материалов непрерывно расширяется, а их свойства неуклонно совершенствуются в соответствии с новыми требованиями и задачами, выдвигаемыми практикой современного строительства. Наряду с освоением новых видов строительных материалов расширяется поступление новых импортных строительных материалов широкой номенклатуры и различного качества. Кроме того, многие традиционные материалы и изделия у нас в стране благодаря внедрению новейших достижений науки и техники модифицируются и становятся более эффективными.
В связи с большой материальностью строительства и значительной энергоемкостью производства многих строительных материалов основные проблемы этой отрасли связаны с экономией материалов, повышением их экономической и технической эффективности, снижением расходов на их транспортировку.
Повышение качества и эффективности строительных материалов, приближение предприятий-поставщиков к местам строительства, преимущественное использование местных материалов давали значительный технический и экономический эффекты, позволяли решать транспортные проблемы.
Новые технологии выполнения земляных, свайных, буровых, железобетонных, монтажных, изоляционных, отделочных работ связаны с разработкой и комплексным использованием эффективных строительных машин, оборудования и механизмов, средств малой механизации. Инновационными направлениями являются индустриализация строительства, комплексная механизация и автоматизация строительных процессов.
Современные технологии быстрого строительства.
Мировой экономический кризис нанес серьезный удар по отечественной строительной индустрии. Обвальное снижение спроса на жилье и офисные площади, уменьшение объемов и увеличение стоимости банковских кредитов привели к замораживанию объектов и уходу многих участников со строительного рынка.
Ключевым фактором выживания стало снижение затрат на строительство. Экономят как на материалах, так и на рабочей силе, трудозатратах и технике. Однако предпочтение более дешевой продукции зачастую приводит к потере качества и заработанной годами репутации. Наиболее перспективным способом сокращения издержек и достижения максимальной выгоды видится уменьшение сроков строительства за счет использования современных технологий и материалов, способных также обеспечить качество и надежность объекта.
Каркасная технология.
Более трехсот лет существует технология строительства каркасно-панельных домов. Около 80% возводимого частного жилья во всем мире строится именно по этой технологии. Традиционно, данная технология строительства называют Канадской. Несмотря на большое внимание прессы на данную технологию каркасные дома так и не получили широкого распространения в России.
С точки зрения сроков строительства неоспоримое преимущество имеют дома, возведенные по каркасной технологии. Плиты из каменной ваты толщиной 50мм обеспечивают такой же уровень теплоизоляции, как 900мм кирпичной кладки. Благодаря высоким технологическим и эксплуатационным характеристикам из ориентированно-стружечные плиты (ОСП) и каменной ваты по каркасной технологии теперь возможно построить полноценный всесезонный дом всего за 1-3 месяца.
Особенно важное значение имеет правильный монтаж плит теплоизоляции между брусьями каркаса. Наибольшее расхождение размеров плиты и расстояние между брусьями может затруднить установку утеплителя (расстояние между брусьями больше ширины плиты). Воздушные зазоры, в свою очередь, являются причиной промерзания конструкции и внутриконструкционных воздушных потоков (за счет разницы давлений внутри и вне помещения), сводящей на нет теплозащитные свойства ограждения и разрушающей всю конструкцию.
Точная подгонка плит может отнять немало времени и привести к существенному увеличению количества обрезков, а это потерянные деньги. Решением проблемы может стать использование уникальных теплоизоляционных плит из каменной ваты – ROCKWOOL. ЛАЙТ БАТТС с технологией Флексии. Каркасная технология позволяет значительно сократить строки строительства без дополнительных вложений с сохранением необходимого качества.
2.2 Металлические сэндвич-панели.
Сэндвич-панели представляют собой аналогичную систему. В них роль внешней и внутренней обшивки выполняет металл, что значительно ускоряет и удешевляет процесс строительства. В 20-м веке идею взяли на вооружение строители - стали активно применять в качестве наружных стен слоистые "бутерброды" - ограждающие конструкции из двух листов металла с теплоизоляцией между ними.
Если отбросить архитектурные и эстетические требования к строительным объектам, то сэндвич-панели можно было бы назвать идеальным строительным материалом.
Конечно, строения с металлическими стенами для жилья непригодны, а вот для быстрого и легкого возведения магазинов, складов, производственных цехов, в том числе большого объема, они подходят идеально. Производиться сэндвич-панели в заводских условиях и собираются на месте согласно проекту, что обуславливает рекордно короткие сроки строительства. В качестве утепляющего слоя в настоящее время используются пенополистирол, пенополиуретан, стекловолокно и каменная вата. Эти материалы чередуются поперечными слоями. За счет того, что используются более жесткие элементы из минеральной ваты, общая жесткость конструкции повышается, а за счет более низкой теплопроводности пенополистирола улучшаются общие теплотехнические свойства такой сэндвич-панели. И в целом такая композиция по приведенному сопротивлению теплопередаче выигрывает по сравнению с минераловатным монозаполнителем, а по жесткости - перед однородным заполнением пенополистиролом.
Сэндвич-панели могут быть окрашены в различные цвета, благодаря чему построенному из них зданию архитектор может придать весьма оригинальный внешний вид, чередуя тем или иным образом красочные панели. При этом цветовое членение фасадов может быть как вертикальным, так и горизонтальным, что позволяет зрительно уравновешивать слишком плоские или, напротив, слишком вытянутые в вертикальном направлении сооружения.
Нередко в последнее время архитекторы стали использовать сэндвич-панели в сочетании с конструкциями из других строительных материалов, например с угловыми элементами из кирпичной кладки. Это все смотрится весьма благородно.
Простота в монтаже, возможность реализации разнообразных конструктивных решений, отличные эксплуатационные свойства - это и многое другое делает сэндвич-панели все более распространенным конструктивным элементом в строительстве. Сегодня уже трудно найти такую категорию сооружений, где не могли бы применяться эти "строительные бутерброды".
Панельное домостроение.
В 60-х годах в СССР применялась технология панельного домостроения. Сборка зданий из готовых железобетонных блоков позволила сократить сроки строительства в 2 раза по сравнению с кирпичным и, соответственно, уменьшить его себестоимость.
В настоящее время, несмотря на распространение альтернативных решений (монолит), панельная технология остается основной при строительстве домов экономичного класса и социального жилья. При этом устранен один из главных недостатков панельных зданий советского периода – недостаточная теплоизоляция наружных стен, связанная с высокой теплопроводностью бетона.
Современное строительство невозможно представить без полносборного домостроения. Оно прочно вошло в нашу жизнь. Огромное количество панельных домов построено во всем мире, в том числе и в России. Отношение к панельным домам может быть разным, как негативным – из-за однотипности в архитектурном плане, убогой планировки квартир в "хрущевках" (доставшихся нам в наследство), и тому подобное, так и наоборот, - позитивным, так как благодаря этой технологии появилась возможность относительно дешево возводить целые кварталы новых жилых домов в кратчайшие сроки. Сейчас уже можно сказать, что полносборное домостроение переживает второе рождение.
Несущие стены панельных зданий, чаще всего, состоят из панелей высотой в этаж, массой до 10 т и длиной в 1-3 конструктивно-планировочных шага. В отличие от крупных блоков стеновые панели не самоустойчивы: при возведении их устойчивость обеспечивают монтажные приспособления, при эксплуатации — специальные конструкции стыков и связей. Панели несущих стен устанавливают на цементном растворе, без взаимной перевязки швов. Перекрытия выполняются из железобетонных настилов или панелей размером на конструктивно-планировочную ячейку ("панель на комнату").
Большинство конструкций при данной технологии возведения зданий выполняет сразу несколько функций: наружные стены — несущие и теплозащитные, внутренние — несущие и звукоизоляционные функции и т. д.
Данную технологию отличает высокая пространственная жесткость, которая обеспечивает сейсмостойкость сооружений при землетрясениях. Это же определило и широкое применение панельных конструкций для зданий повышенной этажности в сложных грунтовых условиях (на просадочных и вечномерзлых грунтах, над горными выработками).
Стеновые панели сегодня — это исключительно многослойные (как правило, трехслойные) конструкции, созданные на основе эффективных теплоизоляционных материалов. Трехслойная панель - это слоистая панель, имеющая наружный и внутренний железобетонные слои и теплоизоляционный слой, расположенный между ними.