Лучшие строительные инноваций для инженеров-строителей

Новые материалы и энергия, подходы к проектированию, а также достижения цифровых технологий и больших данных создают волну инноваций в строительной отрасли. Вот десять самых интересных разработок.

С появлением «умных» дорог и более энергоэффективного жилья возникает потребность в том, чтобы строительство стало умнее и эффективнее. В связи с тем, что постоянно появляются все новые и новые инструменты и методы, вот десять примеров новых технологий, используемых сегодня в гражданском строительстве, которые меняют отрасль.

Самовосстанавливающийся бетон

Цемент — один из наиболее широко используемых материалов в строительстве, но он также является одним из крупнейших источников вредных выбросов углерода , на который, как утверждается, приходится около 7% годовых глобальных выбросов. Трещины — серьезная проблема в строительстве, обычно вызванная воздействием воды и химикатов. Исследователи из Университета Бата стремятся разработать самовосстанавливающийся бетон, используя смесь, содержащую бактерии в микрокапсулах, которые будут способствовать инновациям в строительстве, прорастая, когда вода попадает в трещину в бетоне и производит известняк, закупоривая трещину до того, как вода и кислород испарится. вероятность коррозии стальной арматуры.

удивительные тенденции строительных инноваций

Тепловой мостик

Эффективные изоляционные материалы приобретают все большее значение в строительной отрасли. Передача тепла через стены имеет тенденцию проходить непосредственно через ограждающую конструкцию здания, будь то кладка, блок или каркас, к внутренней облицовке, такой как гипсокартон. Этот процесс известен как «тепловые мосты». Аэрогель, технология, разработанная НАСА для криогенной изоляции, считается одним из самых эффективных теплоизоляционных материалов, и дочерняя компания Thermablok в США адаптировала его, используя собственный аэрогель в матрице из стекловолокна. Это может быть использовано для изоляции стоек, которые, как сообщается, могут увеличить общую R-ценность стены (промышленный показатель теплового сопротивления) более чем на 40 процентов.

Тепловой мостик

Фотоэлектрическая глазурь

Одна из самых захватывающих новых технологий, используемых в гражданском строительстве, — это интегрированное фотоэлектрическое остекление (BIPV), которое может помочь зданиям вырабатывать собственное электричество , превращая всю оболочку здания в солнечную панель. Такие компании, как Polysolar, поставляют прозрачное фотоэлектрическое стекло в качестве конструкционного строительного материала для изготовления окон, фасадов и крыш. Технология Polysolar эффективна для выработки энергии даже на северных вертикальных стенах, а ее высокая производительность при повышенных температурах означает, что ее можно использовать с двойным остеклением или напрямую изолировать. Помимо экономии на счетах за электроэнергию и получения доходов от зеленых тарифов, его стоимость незначительна по сравнению с традиционным стеклом, поскольку затраты на строительство и каркас остаются, в то время как затраты на облицовку и затенение заменяются.

Фотоэлектрическая глазурь

Кинетическая поступь

Одной из последних разрабатываемых технологий гражданского строительства является кинетическая энергия. Pavegen предлагает технологию, которая позволяет напольным покрытиям использовать энергию шагов. Его можно использовать в помещении или на открытом воздухе в зонах с интенсивным движением людей, и он вырабатывает электроэнергию от пешеходов, используя процесс электромагнитной индукции и накопление энергии маховиком. Технология лучше всего подходит для транспортных узлов, где по ней будет проходить большой поток людей. Самое крупное развертывание, которое компания осуществила до сих пор, — на футбольном поле в Рио-де-Жанейро, чтобы включить освещение вокруг поля. В настоящее время у него также есть временная установка за пределами лондонской станции Canary Wharf, питающая уличные фонари.

Кинетическая поступь

Кинетические дороги

Итальянский стартап Underground Power изучает потенциал кинетической энергии на дорогах. Компания разработала технологию под названием Lybra — резиновое покрытие, напоминающее покрышку, которое преобразует кинетическую энергию, производимую при движении транспортных средств, в электрическую. Разработанная в сотрудничестве с Миланским политехническим университетом, Lybra работает по принципу, согласно которому тормозной автомобиль рассеивает кинетическую энергию. Передовые технологии способны собирать и преобразовывать эту энергию в электричество прежде чем передать его к электросети. Помимо повышения безопасности дорожного движения, устройство модернизирует и способствует устойчивости дорожного движения.

Кинетические дороги

Программное обеспечение для прогнозирования

Конструктивная целостность любого здания настолько хороша, насколько хороши его отдельные части. То, как эти части сочетаются друг с другом, а также выбор материалов и их конкретное место, все влияют на то, как здание будет работать в нормальных или экстремальных условиях. Инженерам-строителям необходимо интегрировать огромное количество элементов в строительные конструкции, соблюдая при этом все более строгие требования безопасности и государственные нормы. Программное обеспечение для прогнозирования может помочь обеспечить безопасность и эффективность даже самых инновационных конструкций в гражданском строительстве, моделируя их поведение. Примером этого была работа по структурной целостности кронштейнов поворота арки на стадионе Уэмбли, проведенная Bennett Associates с использованием программного обеспечения ANSYS, которое имитировало нагрузки на кронштейны, которые удерживают и перемещают характерные арки над стадионом.

Программное обеспечение для прогнозирования

3D моделирование

Инновации в планировании и строительстве были обусловлены ростом умных городов. CyberCity3D ( CC3D) — новатор в области геопространственного моделирования, специализирующийся на производстве интеллектуальных 3D-моделей зданий. Он создает интеллектуальные цифровые 3D-здания, чтобы помочь архитектурному, инженерному и строительному сектору визуализировать и передавать проект и данные с помощью проприетарного программного обеспечения CC3D. Модели интегрируются с платформами трехмерных геоинформационных систем, такими как Autodesk и ESRI, и могут передавать трехмерные данные о городских зданиях в виртуальный трехмерный глобус Cesium с открытой архитектурой. Он предоставляет данные для городского, энергетического и дизайнерского планирования и работает вместе со многими платформами SaaS для умных городов, такими как Cityzenith.

3D моделирование

Модульная конструкция

Модульное строительство — одна из самых популярных разработок в гражданском строительстве, когда здание строится за пределами площадки с использованием тех же материалов и спроектировано по тем же стандартам, что и обычное строительство на месте. Эта инновационная строительная техника ограничивает нарушение окружающей среды, доставляя компоненты по мере необходимости и превращая строительство в логистическое мероприятие. Он также имеет значительные преимущества в отношении устойчивости, от меньшего количества перемещений транспортных средств до меньшего количества отходов. Благодаря тому, что до 70 процентов здания производится в виде компонентов, что позволяет перейти к производству и доставке «точно в срок». Китайский разработчик Broad Sustainable Building, который известен в Соединенных Штатах и ​​Великобритании, недавно построил 57-этажный небоскреб за 19 рабочих дней, используя этот метод.

Модульная конструкция

Сотрудничество в облаке

Еще одна новая технология, используемая в гражданском строительстве, — это облачный инструмент для совместной работы под названием basestone.
Вasestone — это система, позволяющая удаленно обмениваться данными на строительной площадке в режиме реального времени. Это преимущественно инструмент проверки для инженеров-строителей и архитекторов, который оцифровывает процесс проверки чертежей на строительных проектах и ​​позволяет улучшить сотрудничество. Облачное средство совместной работы ориентировано на установку всего, от стальных балок до осветительных приборов. Система используется для добавления «препятствий», проблем, возникающих во время строительства, сохранение в PDF-файлы, а затем пользователи могут отмечать или добавлять примечания с помощью базового функционала. Испытания показали, что возможная экономия затрат составляет около 60 процентов по сравнению с традиционными бумажными методами проверки.

Сотрудничество в облаке

Картирование активов

Не все последние разработки в области гражданского строительства — это новые строительные материалы или яркие технологические инструменты. При картировании активов основное внимание уделяется операционному оборудованию, включая системы отопления и кондиционирования, освещения и безопасности. Процесс включает сбор данных с серийных номеров, прошивки, технических заметок о том, когда и кем он был установлен, и объединяет все данные в одном месте. Эта система может показать инженерам в режиме реального времени, где оборудование должно быть установлено на карте, и, как только активы подключены к системе реального времени с помощью Интернета и их можно отслеживать через приложение как и другие удаленные устройства и системы. Он помогает клиентам создавать базы данных о характеристиках активов, которые могут помочь в профилактическом обслуживании здания, а также снизить затраты на закупку и страхование зданий.

Картирование активов

Видео 22 инженерных инновации в строительстве

Поделитесь своими мыслями, оставьте комментарий: