Современная строительная отрасль использует передовые ИТ-технологии и инновационные материалы, которые меняют стройплощадки до неузнаваемости, позволяют удешевить процесс и использовать более экологичные материалы. РБК Тренды выяснили, какие технологии набирают популярность в отрасли.
Проектирование
BIM
BIM (от англ. building information modeling) — это виртуальное моделирование здания с комплексным представлением в цифровом виде физических характеристик объекта и его функций. BIM оценивает как само возведение здания, так и процессы, которые последуют после: оснащение, управление, эксплуатацию объекта, перспективу ремонта или сноса, то есть весь его жизненный цикл. Все составляющие и нюансы закреплены в едином проекте, а при удалении или замене какого-то элемента вся модель рассчитывается заново.
Благодаря BIM специалисты могут увидеть все проблемы и нестыковки на этапе проектирования, рассчитать смету, контролировать процесс работ, сократить материальные затраты и сроки строительства. Вся работа в BIM ведется на мобильных устройствах, к примеру, при помощи функционала PlanRadar.
Цифровые двойники
Это виртуальные точные копии физических объектов, которые призваны моделировать взаимодействие человека с окружающей средой и объектами. Компьютерная модель объединяет информацию в единую окружающую среду, которая меняется во времени. Например, двойники дают возможность проверить влияние стихийных бедствий и ЧП на объект при помощи симуляции.
Цифровой двойник можно создавать путем аэрофотосъемки с дронов, чтобы соотносить план стройки с ее реальным ходом. Начальник участка стройки может открыть актуальную трехмерную модель площадки в браузере, чтобы изучить ее состояние в деталях. Наконец, соотнесение модели с BIM посредством переноса точек позволяет видеть в программе вид и объем выполненных работ. Применение дополнительно лазерного сканера помогает оценить, стоит ли конструкция на своем месте и какие есть отклонения от проекта.
Так, «Газпром нефть» перед строительством создала цифрового двойника установки гидроочистки бензина на Московском НПЗ.
AR и VR
Технологии виртуальной реальности позволяют создать «реальное» здание в цифровой среде, используя фотографии и видео. Дополненная реальность помогает встраивать отдельные цифровые элементы в настоящую среду. Обе технологии обеспечивают проверку жизнеспособности новых конструкций и выявляют проблемы на ранних этапах стройки.
Американская CM Labs представила виртуальный тренажер для крановщиков. Он дает молодым рабочим возможность познакомиться с машинами, прежде чем попробовать свои силы в реальных условиях. Симулятор уже получил одобрение департамента строительства Нью-Йорка.
Стройка
Экзоскелеты
Роботизированные экзоскелеты призваны защищать строителей. Кроме того, их применение физически упрощает выполнение некоторых задач. Так, биомеханическая компания Ottobock из Германии и Hilti из Лихтенштейна разработали экзоскелет для строителей EXO-O1. Он вышел на рынок в 2020 году. Это экзоскелет пассивного типа — то есть, он не требует источника энергии. Строитель надевает его на торс, и конструкция снижает вес рук за счет нагрузки на бедра. Такие экзоскелеты подходят для работы, выполняемой выше уровня плеч.
Искусственный интеллект и роботы
Программы с искусственным интеллектом помогают строителям быстро искать нужную информацию в большом объеме данных и анализировать эти данные. Обычно ИИ применяется для прогнозирования угроз безопасности, исходя из прошлых данных.
Роботы могут заменить людей в рутинных работах на стройке, а также использоваться для наблюдения за соблюдением правил безопасности. Их внедрение повышает производительность работ и безопасность строителей-людей.
Дроны осуществляют мониторинг площадок при помощи камер с высоты и выявляют опасные участки. Также на стройках используются мультикоптеры-поставщики, которые позволяют снизить загруженность объекта автотранспортом. Наконец, разработаны специальные дроны для сноса строительных элементов по окончанию проекта.
3D-печать
Согласно прогнозам, рынок бетонной 3D-печати в строительной отрасли вырастет к 2024 году до $58 млн. Такая печать обеспечивает высокую производительность и простоту в создании сложных конструкций. Готовые стройблоки можно изготавливать прямо на стройке, что снижает себестоимость производства и затраты на логистику и персонал. Новые технологии в 3D-моделировании позволяют также создавать элементы из геополимера, цемента, гипса и глины.
В России иркутская компания Apis Cor. в 2017 году разработала 3D-принтер и с его помощью построила дом. Принтер может напечатать дом полярно, без рельсовых направляющих, то есть, ему не нужны ровные поверхности для точной работы. Кроме того, он сам подготавливает пропорции смеси материала.
Инновационные материалы
Канадская компания CarbonCure Technologies производит бетонные блоки, которые абсорбируют углекислый газ. После закачки в бетон CO₂ подвергается процессу минерализации и навсегда закрепляется внутри, что делает производство такого материала экологичнее.
Сопровождение
Облачные сервисы
При использовании BIM облачные сервисы позволяют обеспечивать обмен большими объемами данных в реальном времени. Весь инструментарий, начиная от приложений для архитекторов и заканчивая системой управления проектом, доступен через облако каждому участнику проекта в любое время с мобильного устройства. Это делает разработку и корректировку проекта более оперативной и безопасной за счет защиты данных, а также снижает затраты на ИТ-инфраструктуру. Кроме того, у инженеров появляется возможность управлять несколькими стройплощадками одновременно.
Так, один из проектов инвестиционной компании Amethyst Capital, «Стройбот», представляет собой мобильное приложение для хранения и обработки данных о стройплощадке, которое использует единое удобное облачное хранилище отчетов.
Интернет вещей (IoT)
Технологии интернета вещей позволяют контролировать работы на стройплощадке за счет датчиков. Они собирают данные, а потом обрабатывают их с помощью ИИ. Это позволяет контролировать масштабные проекты, сокращая время и затраты. Также IoT помогает сокращать риски и предотвращать травматичные случаи: строители носят на одежде сенсоры, которые отслеживают их передвижения по опасным зонам, а также содержание вредных веществ в воздухе. Датчики на материалах позволяют выявить нарушение правил их хранения, аварийное состояние и так далее. К примеру, «умные» подошвы американской компании SolePower Work Boot отслеживают перемещения пользователя, фиксируют падения или напряжение в ногах, а также обеспечивают освещение при передвижении в темных местах.
Резидент «Сколково» Gaskar Group в сотрудничестве с поставщиком софта Sigur разработал систему Exon Smart ACS, которую уже внедряют на стройках Москвы. Это бесконтактная пропускная система с технологией распознавания лиц, которая включает планшет с видеокамерой, турникет с ПО для распознавания лиц Expasoft, контроллер и программное обеспечение Sigur.
Большие данные
При строительстве объектов используются огромные массивы данных и разрозненная информация, которую нужно структурировать и анализировать. Использование Big Data, к примеру, позволяет выявить закономерности погодных или климатических условий в предполагаемом месте строительства, чтобы рассчитать лучшее время старта стройки. Также анализ больших данных дает прогнозы о целесообразности тех или иных работ, затратах и т.д.
Блокчейн
Технология блокчейн гарантирует безопасность и прозрачность процессов: обмен информацией происходит между конечными пользователями без посредника.
Безопасность данных контролируется каждым участником процесса, который отвечает за свою часть защиты информации цифровой подписью. В строительстве это работает, как правило, в формате смарт-контрактов — цифрового протокола, развернутого в сети блокчейн с целью выполнения условий договора. Все данные по проекту хранятся в одном месте, но могут отслеживаться и обрабатываться более эффективно в режиме реального времени. Это позволяет подрядчикам и субподрядчикам постоянно взаимодействовать, а инженерам быстро принимать решения, сводя к минимуму риски.
Блокчейн используется также для оплаты сделок, проверки зданий и разрешения споров сторон.
Например, платформа Coinfirm предлагает систему управления рисками контрагента, где можно отслеживать движения денежных потоков, получать аналитику и статистику по отрасли.
