Современные технологии стремительно меняют облик строительной отрасли: BIM-моделирование, стройплощадки с роботами и 3D-печать зданий переходят из разряда научной фантастики в повседневную практику. Какие прорывные тенденции определят развитие строительства в ближайшие годы? Аналитики издания Construction Dive выделили ключевые направления — посмотрим на них поближе в нашем дайджесте технологий сохранения энергии.
ИИ поможет анализировать документы
Основным трендом строительства в 2025 году эксперты Construction Dive называют ИИ. Уже сегодня, по данным Американского института архитекторов, 6% проектировщиков используют ИИ в своей работе на постоянной основе, а еще 53% периодически обращаются к нейросетям.
К инструментам на основе искусственного интеллекта еще пару лет назад относились с осторожностью, но теперь ИИ занял свое место практически в каждой сфере экономики. Даже самым консервативным строительным компаниям рано или поздно придется принять неизбежное и начать пользоваться нейросетями.
Причем ИИ – это необязательно про проектирование. Шведская Skanska разработала собственного ИИ-помощника Sidekick, аналог Chat GPT, который помогает сотрудникам компании анализировать опыт предыдущих проектов и учитывать его в текущих задачах.
Skanska Sidekick – это чат-бот, который может отвечать на вопросы пользователей. В отличие от общедоступных чат-ботов на основе искусственного интеллекта, Skanska Sidekick позволяет пользователям загружать несколько документов одновременно. Эта динамическая и уникальная функция позволяет пользователям запрашивать анализ информации из загруженных документов.
Сотрудники компании используют Sidekick для суммирования информации, например, протоколов собраний, изучения различных сложных тем или того, как лучше всего общаться с партнерами и клиентами. Информация, введенная в чат, не используется для улучшения модели даже для других пользователей в Skanska. Это гарантирует, что конфиденциальная информация останется у тех пользователей, которые ее загрузили.
А американский девелопер Gilbane придумал ИИ-приложение Trunk Tools, позволяющее отслеживать и анализировать более 20 тысяч документов из самых разных проектов.
ИИ создаст новые материалы
С помощью ИИ уже сейчас создаются новые материалы для строительства. Так, ученые из Канады создали с помощью нейросетей материал, прочный как сталь, но легкий как пенопласт. За решением этой задачи ученые обратились к ИИ и форме байесовской оптимизации – эта форма эффективнее всего помогает с поиском нужного результата среди бесконечного числа вариантов.
Алгоритм сгенерировал тысячи конструкций, каждую из которых ученые протестировали в виртуальной среде с применением конечно-элементного анализа – этот метод предсказывает поведение материалов под нагрузкой. После этого отобрали конструкции с максимальной прочностью и жесткостью и с минимальным весом и затем произвели их с помощью 3D-печати: решетки из балок толщиной 300-600 нанометров, состоящие из почти 20 миллионов отдельных ячеек. Потом полимерные решетки с помощью пиролиза нагрели до 900°С в богатой азотом среде и превратили полимер в стеклообразный углерод. Сообщается, что новый материал увеличил прочность конструкций более, чем в 2 раза.
Роботы обзаводятся новыми умениями
Согласно отчетам исследовательской компании SNS Insider, рынок строительных роботов, порядка 1,13 миллиардов долларов в 2023 году, растет в среднем на 15% в год. Прогрессу способствуют быстрое развитие технологий, внедрение автоматизации и нехватка рабочей силы.
В последние годы роботов все чаще привлекали на стройках для опасных или автономных работ: укладка кирпичей, сброс грузов, разметка площадки. Но роботы идут все дальше.
Ученые из университета Сан-Диего разрабатывают проект интеграции робототехники в строительную отрасль. По их задумке, роботы помогут сделать картографирование и 3D-моделирование эффективнее.
Работа будет разделена на две части: задачи для робота по картографированию области и удаленное управление этой машиной. Картографирование возьмет изображение из «глаз» робота, превратит его в 3D-модель, а дальше работа передается в человеческие руки. Параллельно ведется разработка опытного образца роботизированных рук, которым можно будет поручить тяжелую и опасную работу. После всех испытаний ученые планируют соединить эти два решения в одну цельную систему и построить с помощью этого робота квартиру.
В Италии подобными работами уже занимается робот Concert: при помощи множества датчиков, лазерных сканеров и 3D-камер робот сверлит отверстия с точностью до 1 мм, наносит распыляемую теплоизоляцию, переносит грузы до 180 кг, шлифует стены, и уже успешно прошел испытания на строительном объекте. Среди минусов робота называются проблемы функционирования в условиях экстремальных температур, жары или холода, сложность интерфейса, который требует доработки, чтобы инструментом могли управлять работники без специальной подготовки.
Здания из 3D-печати
3D-печать все активнее используется для строительства небольших зданий. Строительные 3D-принтеры уже можно купить в России – всего за 23,8 млн рублей.
А посмотреть на дома из принтера уже можно по всей России: в Тульской области, под Казанью, в Ставропольском крае, в Сибири и даже в Заполярье.
По данным исследователей Global Market Insights, глобальный рынок строительной 3D-печати будет расти на 60% в год до 2032! При этом более 65% рынка занимает бетон – благодаря своей универсальности и прочности.
В России в малоэтажном строительстве 3D-технологии можно применять без ограничений, а вот для многоэтажного строительства государственного стандарта на аддитивные технологии в России пока не существует. С 2021 года Федеральный центр нормирования и стандартизации в строительстве (ФАУ ФЦС) провел 8 прикладных научных исследований, в том числе совместно со строительными университетами. Результаты этих исследований вошли в стандарты – какие составы для 3D-печати можно использовать, какая технология печати, как оценивать качество при строительстве.
За рубежом совет по международным строительным нормам и правилам ICC – международная организация с центром в Вашингтоне, устанавливающая стандарты безопасности в сфере строительства – в настоящее время разрабатывает список норм, которые будут применяться к 3D-технологиям в строительстве. Чтобы ликвидировать разрыв между технологиями и документацией. Новый стандарт будет регулировать компоненты, армирование сталью или его отсутствие, регламент строительства несущих и ненесущих стен и их жесткость в одноэтажных и многоэтажных сооружениях.
