Новые дешевые технологии строительства частных домов. Строительство частных домов: современные технологии и зарубежный опыт

Архитекторы и строители используют новые технологии в строительстве домов, чтобы решить и предупредить возникающие частотные проблемы, а также снизить затраты, повысить эффективность работ, ускорить весь процесс в целом.

Большинство инновационных технологий направлены на облегчение проектирования и возведения сооружений, но ряд из них служат в целях экологической безопасности, экономии энергии, поддержания природного баланса.

Проектировщики и специалисты всех стран активно внедряют в строительство новые материалы, технологически оптимальные конструкции, а также новшества в процессе прокладки инженерных сетей и коммуникаций как внутри здания, так и снаружи. В этой статье мы рассмотрим варианты применения инноваций, а также их разновидности. Также мы приведем примеры и советы, которые помогут вам самостоятельно применить новинки для постройки своего жилья.

Цели внедрения современных технологий и методов строительства дома

В процессе проектирования используются следующие параметры, которые определяют реальную ценность задействования инновационных способов:

• Экономичность. Этот показатель важен как при возведении многоэтажных комплексов и промышленных объектов, так и при планировке дачной усадьбы, загородного коттеджа, любого частного жилища. В данным вопросе основное внимание уделяется выбору строительных материалов. В целом можно выделить следующие стройматериалы:
  • пеноблоки;
  • кирпичная кладка;
  • дерево;
  • газобетон;
  • СИП-панели;
  • керамзитобетон;
  • пeнoпoлиcтиpoльные блоки.

Самыми экономичными материалами принято считать пеноблоки и керамзитобетон. Но у них есть свои минусы – хорошая слышимость, низкая долговечность.

• Экологичность. Решением данного вопроса чаще занимаются жители частных домов, а не многоэтажных зданий. Самым простым решением является постройка из деревянного массива. Но такой коттедж имеет высокую стоимость, а также критическую пожароопасность. В этой сфере строительство получило свое развитие в новой тенденции – применение домокомплектов из изготовленных на заводах панелей из дерева. Эта технология ускоряет трудоемкий процесс, минимизирует возможность усадки дома, а также позволяет значительно сэкономить.
• Скорость. Темп жизни заставляет возводить здание в кратчайшие сроки. На это требование откликнулись в первую очередь западные архитекторы, которые предложили использовать каркасные конструкции, на которые уже сверху крепятся блоки из различных материалов. В России уже переняли заграничный опыт, на нашей территории начали буквально «вырастать» на глазах постройки с металлокаркасным основанием. К слову, ранее каркас делали из дерева.

• Прочность. Длительная эксплуатация и устойчивость к разным климатическим воздействиям – это постоянная забота населения, проживающего в северных широтах. Для россиян непонятна техника строения американских «карточных домиков», для нас важна надежность. Поэтому многие до настоящего момента выбирают кирпич. Теми же условиями погоды, в частности, большим количеством осадков и весенним половодьем, спровоцировано возникновение российской техники по возведению фундамента – ТИСЭ. Метод заключается в заливке особенно прочного основания дома при возможности самостоятельных работ. Это обеспечивается съемной, легкой опалубкой, которая перемещается по периметру в связи с необходимостью.
• Легкость проектирования. Если вы хотите построить свое жилье самостоятельно, то вам понадобятся удобные в обращении программные продукты. Компания «ЗВСОФТ» предлагает компьютерные программы, обеспечивающие автоматизированное проектирование от этапа разметки участка до процесса расположения инженерных систем. Все софты очень просты в управлении, этому способствуют:
  • русскоязычный, понятный интерфейс;
  • большой набор клише в библиотеке – вы можете пользоваться уже подготовленной базой элементов, а также индивидуально пополнять ее;
  • обширный инструментарий – базовый САПР уже включает массу возможностей как в двухмерном, так и в трехмерном пространстве, а со специализированными надстройками функций становится значительно больше.

Подробнее о разновидностях программного обеспечения для строительства домов рассмотрим ниже.

Специальные цели применения техник современного строительства

Некоторые потребности являются более индивидуальными. Рассмотрим эти нужды.

Охлаждение помещения и защита от влаги

Для возведения домов в жарких и влажных, субтропических или прибрежных климатических условиях была разработана технология 3D-печати пористых кирпичей из керамики. Такой строительный материал имеет структуру сетки, что позволяет впитывать воду, защищая помещение внутри от повышенной влажности снаружи. Заполненные каплями поры блоков обеспечивают отражение солнечных лучей – в комнаты проникает гораздо меньше тепла. Обычная кирпичная кладка, наоборот, подвергается естественному нагреванию, поэтому в здании из классического кирпича обычно тепло.

Поглощение смога

Функции биодинамического белого бетона, который лежит в основе этой инновации, были применены впервые в крупных японских мегаполисах, где внимательно следят за атмосферой. Такие конструкции выглядят довольно странно, зато они впитывают в себя все примеси из воздуха, которые просто оседают на строительном материале, превращаясь в инертную соль. Пример здания на фото.

Энергообеспечение

Всем уже давно известны солнечные батареи, которые устанавливаются на крышах домов, чтобы снабдить энергией жильцов если не полностью, но хотя бы отчасти. Так реализуются в том числе и нужды отопления. Преимущества новой технологии:

• Экологичность. В процессе переработки УФ-лучей в необходимый нам ресурс не происходит сжигания топлива, как при реализации угольной, газовой энергетики, а также минимален риск аварии, как на опасных АЭС.
• Полный цикл энергообеспечения. Полностью покрытая крыша панелями из солнечных батарей снабжает энергией весь дом, при условии благоприятных погодных условий. Технология обычно применяется на тех географических полосах, где световой день значительно превышает ночь. Однако фотоэлементы, которые встраиваются в блоки, позволяют системе функционировать даже при высокой облачности.
• Минимальный риск пожара. Если проводка выполнена правильно, то риск возгорания сводится к минимуму, так как нет пожароопасных элементов, газового котла, к примеру.
• Длительная эксплуатация. Однажды установленное покрытие на крыше надолго предупредит необходимость вмешательства в работу посторонних.
• Автономность. Такой проект может позволить пользователям быть независимыми от центрального энергетического обеспечения города.

Солнечные батареи стали уже привычными для строителей, но есть уникальная разработка добычи электроэнергии, которая еще не прижилась среди населения. Это электрификация с помощью живущих на фасаде здания водорослей. Такое биологически активное строение было возведено в Гамбурге. Сами растения содержатся в блоках с жидкостью и с постоянным снабжением воздухом – это, а также постоянное попадание солнечных лучей, особенно в летнее время, провоцирует активный рост водорослей, а вместе с тем и индуцирование энергии. Пока такой пример альтернативной добычи электричества только один, однако, гамбургские ученые уже думают над тем, как снабдить ресурсом весь город.

Еще одной альтернативой солнечным батареям является стеклянная черепица. Дорогостоящая в установлении, но практичная в использовании, она позволяет солнечным лучам нагревать фотоэлементы, которые прослойкой размещены под основным слоем стекла. Эта энергия уходит на подогрев воды, а также на отопление дома.

Реконструкция здания

Для голландской разработки больше подходит термин из биологии – регенерация. Ученые из Голландии создали бетон с высоким уровнем кальция, а также с нахождением в пористой структуре микроорганизмов. Когда на фасаде появляется трещина, бактерии генерируют кальций, превращают его в известняк. Щель постепенно заполняется материалом, пока не станет практически незаметной. На фото показан процесс такого самостоятельного восстановления.

Оригинальность

Иначе сложно определить цель такой разработки, как дом из грибов. Именно этот природный материал, как оказалось, строительный, заинтересовал разработчиков из компании Ecovative. Они утверждают, что такая постройка экологически безвредная, а также пожаробезопасная. По поводу вредительства грызунов комментариев пока что не найдено.

Современное развитие строительства – конкретные примеры

Теперь немного подробнее остановимся на тех технологиях, которые не были затронуты или упоминались мельком, однако, имеют все перспективы, чтобы плотно войти в жизнь населения.

ТИСЭ

Мы уже говорили об этой инновации в связи с прочностью и надежностью возводимого здания. Из плюсов также можно выделить:

• минимальное количество стройматериалов;
• сокращение затрат;
• актуальность для любого типа почвы;
• отсутствие необходимости в электрификации участка;
• возможность самостоятельного возведения дома.

Аббревиатура имеет под собой следующее определение – технология индивидуального строительства и экология. Суть такой методики заключается в бурении скважин, установке свай и заливании бетона под фундамент. Самый трудоемкий процесс – это проектирование и разметка участка. Если на данном этапе произойдет накладка в расчетах, то все бетонное основание будет сделано неправильно, постройка покосится. Эффективнее всего использовать для этих целей автоматизированные компьютерные системы, например, . Этот САПР поможет строителю четко обозначить и спроектировать границы фундамента, глубину бурения скважин, их диаметр, а также делать последующие расчеты.

Эта тенденция нашла активное применение в России, где и зародилась эта новая технология в строительстве и проектировании зданий. Это обусловлено в первую очередь прочностью, а также невосприимчивостью к грунтовым водам, перепаду температур.

Несъемная опалубка

Основным преимуществом способа является скорость возведения. Также можно отметить довольно низкую стоимость такого жилья. Техника строительства дает монолитные стены, в которых формы скреплены между собой вмонтированными пазами или дополнительными стяжками. Суть такого строительства – заполнение опалубок цементным составом. Особенности конструкции и процесса:

• По вертикали обязательно установление металлических арматур – без каркаса постройка просто не выдержит напряжения.
• Заливка происходит в несколько этапов, чтобы раствор схватился. Обычно сеансы делают с промежутком в 3-4 дня, при этом заливая стену по периметру высотой в 4-5 формы.
• Материал для опалубок обычно отличается теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Чаще всего используют пенополистирол.

Проникающая гидроизоляция

Технология, которая уже давно нашла своих почитателей в Европе, а в России только начала распространяться. Ее суть в пропитывании бетона (как фундаментов, так и стен) специальным составом. Жидкость проникает в поры, где засыхает и кристаллизуется. Такая защита полностью блокирует попадание влаги. Это значительно продлевает срок жизни здания, а также спасает от плесени.

Напрягаемая арматура

Этот метод «закаливания» стали с помощью электричества или механического воздействия чаще используется при строительстве многоквартирных домов или для возведения производственных строений с большой нагрузкой на стены и перекрытия.

Несомненным плюсом напрягаемой арматуры является ее высокая прочность. Она достигается путем ее «вытягивания». После такой обработки металлические сваи нечувствительны к даже очень крупным растягивающим нагрузкам.

Программное обеспечение для проектирования и 3D-технологии в строительстве

Без хорошего ПО нельзя сделать продуманный до мелочей проект здания. Чем подробнее, с выверенными нюансами, будет план, тем быстрее и точнее будет построен дом. Компания «ЗВСОФТ» предлагает ряд программ, которые помогут на всех этапах возведения строения:

• САПР в двух версиях – стандартная и профессиональная. Это базовый софт, с которым вы можете выполнить конструирование, начиная от закладки фундамента, заканчивая планировкой комнат. В этом ПО вы сможете сделать 3D-макет, а также полную визуализацию будущей постройки.
• – это модуль, с помощью которого вы с легкостью проложите все инженерные системы – канализацию, водоснабжение, отопление, электричество. С помощью трассировки линий можно проследить пересечения коммуникаций, а также все входные точки и зоны подключений устройств.

Начинайте строительство с новыми технологиями и программами для проектирования от компании «ЗВСОФТ».

Современные инновационные технологии строительства, поражающие воображение своей оригинальностью и фантастичностью, используют как достижения последних научных исследований, так и бесценный опыт предков.

Начнем с наиболее распространенного строительного материала – дерева. Казалось бы, что тут еще можно придумать нового? Но и здесь на помощь приходят современные инновационные технологии.

1. Технология строительства купольных домов без гвоздей, Владивосток, Россия

Учёные Дальневосточного федерального университета создают современные деревянные дома-куполы. При этом, как в добрые старые времена русских зодчих, – без единого гвоздя. Их уникальность заключается в применении новых конструкций замков между отдельными частями деревянного сферического каркаса.

Купольный дом из деревянных деталей создается в рекордно короткие сроки. Буквально за считанные часы вырастает каркас необычного дома. Сегодня эту технологию хотят опробовать уже в нескольких городах России. Между собой звенья стыкуются с помощью специального замка, который воспринимает все нагрузки – вертикальные, боковые и так далее. Детали изготавливаются с такой точностью, что получается своеобразный конструктор «лего». Любой человек, имея такой набор с небольшой инструкцией по сборке, может смонтировать эту конструкцию самостоятельно.

На одной из баз отдыха Приморского края уже работает купольное экспресс-кафе «Снежок», построенное учёными, которое пользуется большой популярностью, привлекая посетителей необычной формой. Второй купольный дом гораздо больше – это двухэтажная двенадцатиметровая конструкция площадью 195 м?.

2. Многоэтажные здания из дерева, Лондон, Великобритания

Мы все как-то привыкли, что дерево используется для строительства невысоких домов, в один-два этажа. Но разработчики из США считают возможным использовать древесину для строительства зданий высотой до 30 этажей.

Первый из современных жилых домов, построенный из дерева по современным технологиям деревянного домостроения (из пятислойных деревянных клеевых панелей), имеет 9 этажей и 30 метров высоты. Этот дом стоит в Лондоне, в нем 29 жилых квартир и офисы на первом этаже.

Удивительно, что всю надземную часть этого дома построили за 28 рабочих дней всего пять человек, вооруженные только лишь одним передвижным подъемным краном и электрическими отвертками.

3. Технология строительства деревянных домов Naturi, Австрия

Технология представляет из себя профилированные тонкомерные стволы дерева, называемые специалистами «баланс», которые прострагиваются на четырехстороннем станке. То, что используется именно тонкомер, наглядно демонстрирует тот факт, что в каждом бе исключения элементе обязательно есть цердцевина дерева.

Потом из таких "паззлов" можно собрать любую часть здания. Высыхая, отдельные элементы деформируются и заклиниваются «намертво », создавая очень прочную и легкую конструкцию. Цель изобретения такой технологии – это использование низкокачественного сырья, которое в России, например, идет только на целлюлозу или вообще просто в отходы.

4. Наньтун, провинция Цзянсу, КНР

Китайские архитекторы изобрели способ строительства дешевых домов. Их секрет в огромном 3D-принтере, который буквально печатает недвижимость. И в этом не было бы ничего необычного – технологии «печатанья» зданий уже известны. Но дело в том, что китайские дома будут изготавливаться… из строительного мусора.

Таким образом специалисты архитектурной компании Winsun намерены решить сразу две проблемы. Помимо создания недорогих домов проект даст вторую жизнь строительному мусору и отходам промышленного производства – именно из этого создаются дома.

Гигантский принтер имеет действительно внушительные размеры – 150 х 10 х 6 метров. Устройство довольно мощное и за сутки может напечатать до 10 домов. Себестоимость каждого из них составляет не более 5 тысяч долларов.

Огромная машина возводит наружную конструкцию, а внутренние перегородки монтируют позже вручную. С помощью технологии 3D-печати в Поднебесной надеются решить насущную проблему доступного жилья. Уже в скором времени в стране появится несколько сотен фабрик, на которых из строительного мусора будут производить расходные материалы для гигантского принтера.

5. Дом печатают из биопластика, Амстердам, Голландия

Компанией Dus Architects разработан проект по печати жилого здания на 3D-принтере из биопластика. Строительство ведется с помощью промышленного 3D-принтера KarmaMaker, который «печатает» пластиковые стены. Конструкция здания очень необычна – к трехметровому торцу дома прикрепляются стены как в конструкторе «Lego». Если потребуется перепланировка постройки, то ее можно будет легко изменить, заменив одну деталь на другую.

Для строительства используется разработанный компанией Henkel биопластик - смесь растительного масла и микрофибры, а фундамент дома будет сделан из легкого бетона. После завершения строительства здание будет состоять из тринадцати отдельных комнат. Эта технология может изменить всю строительную индустрию.Старые жилые здания и офисы можно будет просто «переплавлять» и делать из них что-то новое.

Задумка подобного материала была найдена у обычных ракушек. Дело в том, что раковины обогащены необходимым комплексом минералов, придающих им эластичность. Именно эти минералы и добавляются в состав бетона. Новый тип бетона невероятно эластичен, устойчивее к трещинам, да еще и на процентов 40-50 легче. Такой бетон не сломается даже при очень сильных изгибах. Даже землетрясения ему не страшны. Обширная сеть трещин после таких испытаний не скажется на его прочности. После снятия нагрузки бетон начнет процесс восстановления.

Как это происходит? Секрет очень прост. Обычная дождевая вода при реакции с бетоном и углекислым газом в атмосфере способствует образованию карбоната кальция в бетоне. Это вещество и скрепляет появившиеся трещины, «лечит» бетон. После снятия нагрузки восстановленный участок плиты будет обладать такой же прочностью, как и ранее. Такой бетон собираются внедрять при строительстве ответственных конструкций, например, мостов.

7. Бетон из углекислого газа, Канада

Канадская компания CarbonCure Technologies разработала инновационную технологию производства бетона путем связывания диоксида углерода. Эта технология уменьшит вредные выбросы и может совершить революцию в строительной отрасли.

Для производства бетонных блоков используется углекислый газ, выбрасываемый такими крупными предприятиями, как нефтеперерабатывающие заводы и заводы по производству удобрений.

Новая технология позволяет добиться тройного эффекта: бетон будет дешевле, прочнее и экологически безопаснее. Сто тысяч таких бетонных блоков смогут абсорбировать столько же углекислого газа, сколько усвоят за год сто взрослых деревьев.

Соломенные дома с использованием современных технологий строят во всём мире. Надёжные, тёплые, уютные, они прекрасно выдержали испытание и нашим климатом. Однако до сих пор современная технология строительства из прессованной соломы (на Западе её называют strawbale-house) у нас известна немногим. Она основана на лучших свойствах этого уникального естественного материала. В прессованном виде он становится отличным стройматериалом. Прессованную солому считают лучшим утеплителем. Соломенные стебли растений – трубчатые, полые. В них и между ними содержится воздух, который, как известно, отличается низкой теплопроводностью. В силу своей пористости солома обладает хорошими звукоизоляционными свойствами.

Кажется, что фраза «огнестойкий соломенный дом» звучит парадоксально. Но заштукатуренной стене из соломы огонь не страшен. Блоки, покрытые штукатуркой, выдерживают 2 часа воздействия открытого пламени. Соломенный блок, открытый только с одной стороны, не поддерживает горения. Плотность прессования тюка в 200–300 кг/куб. м также препятствует горению.

Дома из соломы строят в Америке, Европе, Китае. В США есть даже проект строительства соломенного небоскреба в 40 этажей. Самые же высокие дома из соломы сегодня – это пятиэтажные здания, которые скомбинированы с железобетонным и металлическим каркасом.

Вот уж поистине все новое – это хорошо забытое старое. Популярность вновь приобретают дома из землебита. Этот материал и сегодня используется для строительства опорных конструкций и стен.

В основе землебита – обычный земляной грунт. Землебит прошел апробацию временем, из него строили еще в Древнем Риме. Земляная грунтовая масса имеет высокую влагостойкость и практически не дает усадки. А теплотехнические характеристики землебита могут быть усилены добавлением, например, соломенной нарезки. Спустя несколько лет землебит становится практически таким же прочным, как и бетон.

Самым известным зданием, построенным из землебита, можно считать находящийся в Гатчине Приоратский Дворец.

10. Кирпич-хамелеон, Россия

Копейский кирпичный завод с 2003 года выпускает кирпич, прозванный «велюровым» за способность буквально впитывать свет своей поверхностью, вследствие чего она становится насыщенной, напоминая бархат.

Эффект достигается при помощи вертикальных бороздок, нанесенных на поверхность кирпича металлическими щетками. При этом появляется возможность углублять основной цвет при изменении угла падения света, что уподобляет кирпич хамелеону – в разное время дня он способен менять окраску в зависимости от освещения.

Текстура велюрового кирпича отлично работает в тандеме с гладким кирпичом в орнаментальной или фигурной кладке.

11. « Летающие» дома, Япония

Япония не перестает поражать своими разработками. Идея проста – чтобы дом не разрушился в результате землетрясения, он просто… не должен находиться на земле. Вот они и придумали летающие дома, причем все это вполне реально.

Несомненно, слово «летающие» – это красивая аллегория, наталкивающая на детские мечты о полетах в доме-воздушном шаре. Но японская конструкторская компания Air Danshin Systems Inc разработала систему, позволяющую строениям подниматься над землей и «парить» над ней во время землетрясения

Дом располагается на воздушной подушке и после срабатывания датчиков он просто зависнет над землей, причем во время такого изменения жильцы здания ничего не почувствуют. Фундамент не прикреплен к самой конструкции. После парения дом садится на рамку, расположенную по верху фундамента. Во время землетрясения активируются сейсмодатчики, которые располагаются по периметру здания. После чего они сразу запустят нагнетательный компрессор, находящийся в основании дома. Он и обеспечит «левитацию» здания на высоте 3-4 см от земли. Таким образом, дом не будет контактировать с землей и избежит последствий подземных толчков. Новинка уже установлена почти в 90 домах Японии.

«Летающие дома» взяли в разработку многие японские фирмы, в ближайшее время ноу-хау появится и в других регионах Азии, которые часто страдают от землетрясений.

12. Дом из контейнеров, Франция

Отработавшие свое контейнеры давно используются для строительства бюджетного жилья в разных городах и странах. Вот один из примеров.

При строительстве дома были использованы восемь старых морских контейнеров, которые и создали необычную архитектурную форму здания. Кроме контейнеров также использовались дерево, поликарбонат и стекло. Общая площадь дома – 208 квадратных метров.

Стоимость строительства таких эконом-домов «контейнерного типа» обычно вдвое меньше постройки аналогичного дома из обычных стройматериалов. Кроме того, и возводится он в два раза быстрее.

13. Выставочный комплекс из морских контейнеров, Сеул, Южная Корея

Если жилыми зданиями из контейнеров уже давно никого не удивишь, то вот в центре делового и торгового района Сеула появилось совсем необычное здание. Построили его из 28 старых морских контейнеров.

Площадь составляет 415 кв. м. В комплексе будут проходить выставки, ночные кинопоказы, концерты, мастер-классы, лекции и другие массовые мероприятия.

14. Студенческие общежития из контейнеров, Голландия

В каждой отдельной комнате-контейнере есть все удобства. Кроме того, на крыше оборудована эффективная дренажная система, которая собирает дождевую воду, идущую впоследствии на бытовые нужды.

В Финляндии и других северных странах вовсю строят гостиницы изо льда. При этом номер в ледяной гостинице стоит дороже, чем в отеле из других, более традиционных строительных материалов. Впервые ледяной отель открылся в Швеции более 60 лет назад.

16. Мобильный эко-дом, Португалия

При строительстве таких мобильных сооружений используются самые разные технологии. Особенность этого дома – его полная энергетическая независимость. На поверхности объекта закреплены солнечные панели для производства энергии, полностью обеспечивающей уникальный домик необходимым количеством. К слову, домик не только экологически чистый, но и полностью мобильный.

Экодом разбит на две секции – в одной спальное пространство, а в другой – туалет. Снаружи дом покрыт экологически чистым пробковым покрытием.

17. Энергоэффективная комната-капсула, Швейцария

Разработали проект архитекторы из компании NAU (Швейцария), которые стремились сделать максимально комфортное и компактное жилье. Комнату-капсулу, получившую название Living Roof (Жилая крыша), можно поставить практически на любую поверхность.

Комната-капсула оборудована солнечными панелями, ветряными турбинами и системой сбора, хранения и рециркуляции дождевой воды.

18. Вертикальный лес в городе, Милан, Италия

Инновационный проект Bosco Verticale – строительство в Милане двух многоэтажных зданий с живыми растениями на фасаде. Высота двух высотных зданий составляет 80 и 112 метров. Всего на них высажено 480 деревьев больших и средних размеров, 250 деревьев небольшой высоты, 5000 различных кустарников и 11000 растений, образующих травяной покров. Такое количество растений соответствует по площади 10000 м? обычного леса.

Благодаря почти двухгодичной исследовательской работе специалистов по ботанике были удачно подобраны виды деревьев, которые наиболее приспособлены к таким непростым условиям жизни на высоте. Различные растения специально выращивались и акклиматизировались для этого строительства. В каждой квартире дома – свой балкон с деревьями и кустарниками.

19. Дом-кактус, Голландия

В Роттердаме идёт строительство роскошного 19-этажного жилого дома. Такое оригинальное название он получил из-за сходства с этим колючим растением. В нём располагаются 98 квартир с повышенной комфортностью. Строительство осуществляется по проекту архитектурной компании UCX Architects.

Особенность этого дома – использование открытых террас-балконов под висячие сады, расположенные друг над другом в ступенчатом порядке, завинчивающиеся вверх по спирали. Такое расположение террас позволяет солнцу освещать растения со всех сторон. Глубина каждой террасы составляет не менее двух метров. Мало того, в эти балконы также будут встроены небольшие бассейны.

Мы привыкли, что речь обычно идет об энергоэффективных домах. А в рамках подготовки к выставке Expo-2020 в Арабских Эмиратах будет построен целый энергоэффективный город. Это будет «умный город», полностью обеспечивающий себя энергией и другими ресурсами. Проект планируется реализовать около населенного пункта Аль-Авир в Дубае.

Он станет первым в своем роде абсолютно самодостаточным городом в плане обеспечения жителей всеми необходимыми ресурсами, транспортом и энергий. Для этого энергоэффективный город будет по максимуму оснащен солнечными панелями, которые разместят на крышах практически всех жилых и коммерческих зданий. Кроме того, город будет самостоятельно перерабатывать 40 000 кубических метров сточных вод. Площадь этого суперкомплекса будет составлять 14 000 гектар, а сам жилой район будет построен в форме пустынного цветка. Окруженный поясом зеленых насаждений, «умный город» сможет принять 160 000 жителей.

"Правила строительства", №4 3 /1, май 2014

Правообладателем всех материалов сайта является ООО «Правила строительства». Полная или частичная перепечатка материалов в любых источниках запрещена.

Последствия пребывания людей на Земле усугубляются с каждым днем. Наше потребление энергии растет и становится только хуже. Население также растет, что создает серьезную нехватку пространства, воды и еды. Наконец, и природа оказывает серьезное влияние на города по всему миру. Для решения ряда таких проблем необходимы инновационные изменения в сфере старых строительных технологий, которые сделают будущее красивым, чистым и, самое главное, пригодным для жизни.

Большинство современных людей считают бамбук декоративным материалом. Но на самом деле это невероятный строительный ресурс. Бамбук растет быстро, он прочнее стали и устойчивее цемента. Поэтому Penda, архитектурная студия в Пекине, Китай, хочет использовать бамбук в качестве основного ресурса для строительства целого города.

Этот город будет устойчивым, экологически чистым и недорогим. Здания будут строить, связывая бамбуковые пучки вместе, перевязывая их веревкой. Используя такую технику, Penda думает, что сможет построить город, который вместит 200 000 человек к 2023 году.

Как только общая структура будет завершена, можно будет с легкостью добавлять горизонтальные и вертикальные блоки. Кроме того, комнату или даже целое здание из бамбука можно будет разобрать без особых усилий, а бамбуковые прутья всегда можно использовать повторно.

Алмазные нанонити

Насколько нам известно, алмазы - самый прочный минерал, который встречается в природе на Земле. Это делает алмазы прекрасным строительным материалом при должном подходе.

Ученые Пенсильванского университета создали инновационные алмазные нанонити, которые в 20 000 раз тоньше человеческого волоса. При этом алмазные нанонити считаются самым прочным материалом на Земле (и, возможно, в целой Вселенной). Помимо тонкости и прочности, они также невероятно легкие.

Исследователи смогли создать эти нити ультратонких алмазов, применяя чередующиеся циклы давления к изолированным молекулам бензона в жидком состоянии. В результате этого рождались кольца атомов углерода, которые были упорядочены в цепи.

Такие нанонити, возможно, вряд ли будут использовать в повседневном строительстве, но в амбициозные проектах, например, вполне.

Аэрогелевая изоляция

Аэрогель - не новый материал. Его обнаружили еще в 1920-х годах. Он создается в процессе удаления жидкости из геля и замещения жидкости газом. В процессе этого, вещество становится сверхлегким, поскольку на 90% состоит из воздуха. Для изоляции оно подходит идеально. Аэрогель использовали для изоляции трубопровода в промышленных зонах и даже на марсоходе.

Aspen Aerogels хочет использовать аэрогели для домашней изоляции. Компания создала продукт под названием одеяла Spaceloft, с которыми довольно просто работать из-за их веса и тонкости. Несмотря на свою легкость, эти одеяла в два-четыре раза превосходят по изоляционным свойствам традиционные изоляции из стекловолокна или пены.

Одеяла Spaceloft также позволяют парам воды проходить через них, а также являются огнестойкими, как ни странно. Хотя дома, обернутые аэрогелем, не будут такими же огнестойкими, как дома в «451 градус по Фаренгейту», этот тип изоляции должен уменьшить количество домашних пожаров.

Проблема в том, что аэрогель намного дороже традиционной изоляции, хотя и сэкономит деньги на счетах за энергию на длинной дистанции. Кроме того, не все дома можно с легкостью модернизировать этим материалом. Такие одеяла лучше всего подойдут для старых домов, либо новых, которые будут специально устроены для изолирования аэрогелем.

Дорожный принтер

Прокладка дороги занимает много времени. В среднем один работник может проложить 100 квадратных метров в день, используя традиционные методы. Дорожные принтеры вроде Tiger Stone могут сократить этот процесс, «распечатывая» до 300 квадратных метров булыжной мостовой в день.

Другой RoadPrinter RPS может укладывать до 500 квадратных метров в день. От одного до трех операторов кормят кирпичами машину. Затем толкатель сортирует кирпичи в узор, словно ковер. В этот момент гравитация берет свое и машина укладывает кирпичную дорогу. Затем похожий на каток валик придавливает кирпичи к месту.

Эти принтеры работают на электричестве и не содержат множества движущихся частей, что делает их простыми в использовании и обслуживании. Кроме того, они не создают много шума, особенно по сравнению с традиционными методами мощения дорог.

Конечно, основное различие между большинством дорог и теми, что укладывают эти печатные машины, в том, что они кладут кирпичи, булыжник или плитку вместо асфальта. Тем не менее блочные дорогие даже лучше, чем асфальт, поскольку они фильтруют воду, расширяются при замерзании и служат дольше.

Бестросовые многонаправленные лифты

Большая проблема с крупной инфраструктурой в том, что нет эффективного способа в ней перемещаться. Люди ходят всегда с одной скоростью и на определенное расстояние. И в каждом лифте зачастую лишь одна движущаяся кабинка. Если вам приходилось использовать лифт в большом здании, вы знаете, что иногда ожидание смерти подобно.

Немецкий производитель лифтов ThyssenKrupp планирует избавиться от этих проблем. Вместо использования кабелей он предлагает пустить лифты на основе магнитной левитации (маглевы). Тогда они смогут передвигаться как вертикально, так и горизонтально. Это также позволит использовать больше одной кабинки на шахту, что сэкономит время ожидания.

Наконец, магнитные лифты будут потреблять меньше энергии, что тоже хорошо для окружения. В 2016 году ThyssenKrupp планирует испытать новую лифтовую систему в здании в своем исследовательском кампусе.

Солнечная краска

Если каждый домовладелец распишет свою крышу такой солнечной краской, то сможет вырабатывать более чем достаточно энергии для дома, уменьшив таким образом зависимость от ископаемого топлива. Кроме того, солнечная краска дешевле в производстве, чем традиционные . Солнечные батареи, используемые в этой краске, пока не очень эффективны, но ученые работают над этой проблемой.

Вертикальные города

Один из способов решить эту проблему - строить вертикальные города. Уже есть несколько предложений по вертикальным городам, которые можно построить в Сахаре, Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) и Китае.

Эти вертикальные города будут с гигантскими зданиями, которые будут обеспечивать людей жилыми домами, рабочими местами и магазинами. К примеру, итальянская фирма Luca Curci Architects собирается строить 189-этажное здание в ОАЭ. Оно сможет вместить 25 000 человек с магазинами и офисами. Поскольку людям не нужно будет покидать здание, это позволит решить проблему пространства и снизить уровень выброса углерода.

Такие мегаздания будут самоподдерживающимися и зелеными. Поскольку они большие, по всей площади стен можно разместить солнечные батареи. Также они будут использовать геотермальную энергию и собирать дождевую воду.

Умный бетон

Большинство типов бетона позволяет воде впитываться в землю, но лишь 300 миллиметров в час. Topmix позволяет пропускать 36 000 миллиметров воды в час, а это порядка 3300 литров в минуту.

Вместо того чтобы использовать песок для бетона, Topmix включает кусочки гранитного щебня, упакованные вместе. Вода просачивается через эти кусочки гранита, а после поглощается почвой, утекает в канализацию или собирается в водный резерв. Помимо уменьшения шанса затопления, Topmix сможет поддерживать улицы сухими и безопасными. Кроме того, воду можно направить в резервуары и использовать для нужд.

Проблема проницаемого бетона в том, что его можно использовать лишь в местах, где не слишком холодно. Холодная погода приведет к расширению бетона, что его уничтожит. Он также будет дороже обычного бетона, но на длинной дистанции города могут сэкономить деньги за счет снижения затоплений.

Умные кирпичи

Взглянув на Smart Bricks разработки Kite Bricks, несложно заметить их сходство с кубиками Lego. Эти строительные кирпичи имеют ручки сверху и могут соединяться подобно кусочкам Lego. Умные кирпичи удерживаются на месте при помощи арматуры и бывают самых разных форм.

Вместо использования цемента, такие кирпичи скрепляются вместе сильным двусторонним адгезивом. Изнутри здания к кирпичам можно прикрепить съемные сменные панели. Эти панели можно убрать при необходимости. Имеются также кубики для выстраивания полов и потолков. В центре блоки пустые, их можно заполнить при необходимости изоляцией, трубами и электропроводкой.

Такие кирпичи могут привести к улучшенному контролю тепла, гибкости в производстве и снижению стоимости производства на 50%.

Рой строительных роботов

В поиске инновационных методов строительства, Гарвардские исследователи обратились к природе за вдохновением, в частности, к термитам. Термиты могут строить большие структуры в отсутствие центрального управления. С этой целью они просто несут кусок грязи на место первой строительной площадки. Если она занята, несут к следующему месту.

Проект TERMES использует ту же идею роевого строительства, но использует маленьких роботов. Эти простые недорогие дроны строят структуры, следуя первоначальному дизайну и выкладывая блоки в первое же доступное место, пока структура не будет завершена. Рой совсем не требует вмешательства человека после постановки первоначальной задачи.

Такой род идеально подошел бы для строительства конструкций в опасных местах, в космосе или под водой. Он также мог бы делать черную работу, экономя время людей.

Один из критериев, которыми руководствуются индивидуальные застройщики при выборе того или иного проекта – скорость возведения здания. Объяснений этому много – желание поскорее вселиться в собственный дом; сюрпризы, преподносимые погодой, что нередко осложняет проведение технологических операций и затягивает сроки сдачи объекта.

Да и практическая сторона вопроса – также немаловажный фактор. В большинстве случаев приходится что-то брать в аренду (бетономешалку, например), плата за которую в основном исчисляется посуточно. Новые технологии строительства коттеджей и частных домов, в зависимости от квалификации мастеров и продуманности подготовительных мероприятий, позволяют построить типовой дом буквально за 2 – 3 месяца. Вот о них и будет рассказано в предлагаемой статье.

Автор обращает внимание, что не следует путать технологии и новые стройматериалы. Например, пенобетон, плиты ОСВ, и так далее. Это уже иное, хотя применение и монтаж каждого из образцов имеет свою специфику.

Новейшие строительные технологии

ТИСЭ

Она в обиходе имеет и другие названия – «народная», «переставная опалубка». В отличие от многих технологий, в том числе, и новейших, это чисто российское изобретение. Одно из преимуществ – возможность буквально все сделать самостоятельно, что особо ценится при возведении частных домов.

Особенности

• При такой технологии возводятся фундаменты столбчатые или свайные. Как вариант – разновидности с ростверком. Основным рабочим инструментом на данном этапе служит бур, специально разработанный для ТИСЭ.
• Стены возводятся из блоков, причем пустотелых, которые формируются прямо на месте их установки. Для этого используются модули опалубки; их лишь необходимо время от времени переставлять. Следовательно, зафиксировав их на каком-либо сегменте, где должна быть возведена стена, остается лишь загрузить раствор и подождать, когда он схватится. После этого – демонтаж модулей и переустановка на новый участок.

Преимущества

• Отсутствие так называемых «мостиков холода». Кстати, одна из основных проблем, которые приходится решать большинству частных застройщиков для снижения уровня теплопотерь.
• Минимум работников. При возведении по такой технологии их понадобится 2 – 3 человека (сам хозяин и от силы пара помощников). И то, только для проведения отдельных операций. В основном, для переустановки щитовых модулей, бурения грунта.
• Не придется брать в аренду или привлекать какую-либо технику, что дает ощутимую экономию.
• Возможность сочетания в таких стенах различных стройматериалов. Как правило, бетон + кирпич.

Каркасная технология

Пока еще у нас она практикуется не столь часто, но это вызвано скорее слабой информированностью индивидуальных застройщиков.

Особенности

После возведения фундамента собирается каркас. По сути, это конструкция, сочетающая в себе вертикально, горизонтально и диагонально ориентированные балочные элементы. В основном это металлические или деревянные заготовки – кому и с чем удобнее работать. Образцы из металла прочнее, но фиксация на них чего-либо, сочленение друг с другом возможно лишь или после сверления отверстий, или с применением сварочного аппарата.

Исходя из этого, при строительстве частных домов по предпочтение при монтаже «скелета» отдается древесине. В основном это брус, так как его правильная геометрия значительно облегчает сборку конструкции.

Стены – не более чем обшивка каркаса. При их возведении могут использоваться как различные материалы, так и технологии. Они реализуются в двух вариантах. Первый – стены с заполнением, когда между элементами обшивки (например, ) закладываются (засыпаются, заливаются) практически любые теплоизоляционные материалы. Это могут быть пенобетон, минвата, керамзит, пенополиуретан или иное. Второй – сборные щиты, в которых уже заложены и гидроизоляция, и утеплитель.

Хотя последний вариант для изготовления своими руками менее целесообразен. Сложно в точности выполнить сборку щитов с соблюдением всех особенностей технологии. Да и установка по месту таких массивных модулей вручную невозможна – понадобится кран.

Преимущества

• При таком способе строительства можно обустраивать фундамент любого типа. Данная технология рекомендуется на всех грунтах, в том числе, и категории «проблемные».
• Возможность (при желании или необходимости) быстрой перепланировки с минимальными затратами. То же касается и увеличения размеров частного дома. Сделать к нему пристройку, расширить габариты помещений – не проблема. Достаточно лишь установить дополнительные стойки каркаса и произвести обшивку новых стен.
• «Финишная» отделка частного дома производится любыми материалами. В этом плане нет никаких ограничений, что позволяет выбрать хозяевам наиболее экономичный вариант.

Панели 3D

Данная технология несколько напоминает , хотя есть и отличия. Панели хоть и промышленного изготовления, но представляют собой не сборные щиты, а монолитные плиты из пенополистирола, которые с обеих сторон усилены армирующими сетками. Их взаимная фиксация осуществляется металлическими стержнями, пронизывающими полимер по диагонали. С одной стороны – сборка прочная, с другой – характеризуется небольшим весом.

Особенности

• Как таковой «скелет» частного дома отсутствует. Его роль играют сами панели, которые жестко скрепляются между собой, образуя стены строения.
• После монтажа всей конструкции она покрывается бетонной «рубашкой». Соответственно, оболочка обустраивается с обеих сторон 3D-панелей.

Преимущество

Учитывая, что стены представляют в основе своей полимер, такие частные дома отличаются минимальными теплопотерями.

В строительстве зданий используются и SIP-панели - это также из сферы новейших технологий. Но при возведении частных домов они практически не используются. Главная причина – большие габариты изделий. Их основное назначение – сооружение масштабных объектов (административных, производственных и иных зданий).

Поэтому уделять внимание данной технологии вряд ли уместно, если тема статьи – частные дома. Как вариант – заказать SIP-панели по собственным чертежам. Но кого это заинтересует, если такое строительство выйдет «в копеечку»?

Несъемная опалубка

Данная технология все чаще стала практиковаться при возведении частных домов, так как она в основе своей более известна.

Особенность

Формирование производится из различных образцов (блочных, панельных) которые устанавливаются по периметру фундамента, с отстоянием (по ширине ленты) друг от друга. В полученную полость, после установки элементов усиления (прутков) заливается раствор бетона.

Преимущества

• Практически весь цикл работ можно проделать в одиночку. Если помощники и понадобятся, то разве что на отдельных этапах возведения фундамента и перекрытий.
• Такой частный дом, при правильном выборе материала стеновой опалубки, в дополнительном утеплении не нуждается.

Новейшие отделочные технологии

Их также следует перечислить, так как они напрямую относятся к сфере строительства. Подробнее по каждой технологии по ссылке.

• «Мокрый» фасад.

Новые материалы

• Гидроизоляция проникающего действия.
• Арматура – напрягаемая и .
• Штукатурка декоративная.

Эта статья дает общую информацию и является, по сути, обзором всех новейших технологий. Например, довольно интересно строительство способом «ЭкоКуба», при котором используются панели, собранные на основе соломенных тюков повышенной плотности, обтянутых металлокаркасом. Набирает популярность технология «термодом».

Автор счел целесообразным рассмотреть особенности лишь тех технологий строительства, которые более известны у нас, и востребованы у частных застройщиков. Кроме того, классифицировать все практикующиеся технологии довольно сложно. Это вызвано тем, что многие из них являются смешанными, так как отдельные их элементы в какой-то степени схожи или полностью повторяются – по способу монтажа конструктивных частей, используемым материалам на том или ином этапе работ.

Но и изложенной информации достаточно, чтобы определиться, из чего все-таки лучше возводить дом. А все остальные нюансы можно уточнить или самостоятельно, или проконсультироваться у специалиста.

Еще пару десятилетий назад частное жилье возводилось по единой технологии. Но строительная отрасль не стоит на месте, и сегодня благодаря современным материалам и новым технологиям в строительстве частных домов застройщик получает много выгод: ускоряются сроки возведения объекта, упрощается монтаж, возрастает экономическая эффективность проекта, увеличиваются эксплуатационные сроки объекта.

Современные технологии в строительстве

Предполагают высокотехнологичные стройматериалы, новые способы их монтажа, нестандартные технологии всего строительного процесса. Как итог — частный дом имеет более высокие эксплуатационные характеристики. Рассмотрим несколько прогрессивных технологий.

Тисэ

Технология Индивидуального Строительства и Экология (Тисэ) была изобретена российскими строителями. Ее другие названия — «народная», «переставная опалубка». Главное преимущество Тисэ — возможность возвести дом самостоятельно, без помощи специалистов.

Метод строительства домов по Тисэ заключается в следующем:

1. Фундамент возводится из свай или столбов, объединенных железобетонной рамой (ростверком). Для бурения скважин используется бур специальной модификации.
2. Стены собираются из пустотелых бетонных блоков. Они изготавливаются непосредственно при возведении кладки с помощью переносной опалубки.
3. Для соединения блоков предусмотрены специальные выступы, поэтому отсутствуют кладочные швы, а значит и мостики холода, которые в них образуются.
4. Все работы, за исключением бурения и переноса опалубки (для этого понадобятся 1-2 помощника), выполняются одним человеком.

При использовании технологии Тисэ нет потребности нанимать спецтехнику, а наполнитель для стен выбирается самостоятельно.

Каркасное строительство

Пока что каркасное строительство индивидуального жилья используется не часто, но оно имеет хорошие перспективы в будущем. Дом по новой технологии возводится на основе каркаса из балок, расположенных по вертикали, горизонтали и диагонали. Можно использовать металлические заготовки, но их монтаж усложняет процесс строительства. Затем обрешетка обшивается. Пространство между обшивкой и балками заполняется материалом с высокими теплоизоляционными свойствами: пенополиуретаном, керамзитом, пенобетоном или волокнистым утеплителем.

Самым удачным вариантом для обшивки являются плиты OSB. Есть и другой вариант — сборные щиты, которые уже оснащены гидроизоляцией и утеплителем. Но он дороже и сложнее в исполнении, требует спецтехники и инженерных знаний. Можно использовать сэндвич-панели, которые по сравнению с кирпичным строительством экономичнее в 10 раз.

К преимуществам каркасно-щитовых домов относится то, что для них подходит любой фундамент и любой тип грунта, а устанавливая дополнительные каркасы, можно без труда производить перепланировку или делать достройку помещений.

Метод 3d-панелей соединяет в себе каркасно-щитовое и монолитное строительство. Ноу-хау этой технологии заключается в том, что вместо сборных щитов используются пенополистирольные плиты, усиленные с обеих сторон армированной сеткой. Они формируют каркас постройки. Соединяются плиты с помощью металлических стержней, которые привариваются к сетке по диагонали. В результате образуется пространственная 3d-конструкция, давшая название методу. После монтажа панели покрывают бетонной «рубашкой» снаружи и внутри.

Хотя идея этой технологии возникла в Америке, в России и в ближнем зарубежье ее знают под брендом «Русская стена». К плюсам 3d-панельного строительства относится то, что полимерные материалы, используемые для изготовления плит, являются надежным утеплителем, это способствует сохранению тепла в помещении. Кроме того, монтаж упрощается благодаря небольшому весу монолитных плит из пенополистирола.

Среди новых технологий в строительстве домов несъемная опалубка используется часто. Она заключается в следующем: из панелей или блоков сооружается опалубка, в полость которой вставляется арматура и заливается бетонная масса, выполняющая несущие функции. Плиты, формирующие конфигурацию стены, не удаляются и используются для утепления.

К преимуществам этой технологии (ее иногда называют «Термодом» или «Изодом») относится потребность в минимальном количестве строителей, а при правильном выборе наполнителя для опалубки не придется делать дополнительную теплоизоляцию.

К новинкам быстровозводимых домов относятся модули — готовые элементы здания, которые изготавливаются на строительном комбинате. В них проложены инженерные коммуникации, вставлены окна, двери. Застройщику остается установить модули на предварительно сооруженный фундамент и соединить их специальными креплениями.

Зарубежный опыт

Индивидуальные застройки популярны во всем мире, поэтому в Европе и Америке накоплен интересный опыт такого строительства. В нем преобладают технологии, направленные на быстрое возведение экономичного жилья. Большое внимание уделяется комфорту и экологичности используемых стройматериалов.

В Канаде и Финляндии преимущественно используется деревянно-каркасное строительство. В США 95% малоэтажных домов возводятся на деревянной основе. Японские строители чаще используют каркасное строительство. Там же разработана инновационная технология возведения экономичного и долговечного дома в форме купола, для которого используются готовые модули из пенопласта. Такое строение не требует фундамента и собирается за 1 день.

В Германии более половины частного жилья возводится из пористого бетона, большой сегмент составляют каменные и кирпичные строения. Это объясняется дефицитом дешевого древесного стройматериала. Тем не менее страна является крупнейшим экспортером деревянных домов. Отделка стен производится кирпичом либо штукатуркой с последующей покраской.

Дом нужно отапливать, поэтому не стоит на месте разработка проектов новых разновидностей обогрева с вариантами для отопления частного дома. Как альтернатива централизованному или печному отоплению предлагается использование солнечных батарей, инфракрасных излучателей и тепловых насосов, отбирающих тепло земли, воздуха или природной воды. Все больше становятся популярными электрические системы «Теплый пол» и «Теплая панель».

Современные отопительные системы снабжаются «умной» автоматикой, которая позволяет экономить тепловую энергию и даже контролировать обогрев дистанционно, с помощью смартфона.