IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Что такое инновации, и есть ли экономическая целесообразность использования этих технологий в строительстве.

В последние годы слово «инновация» у всех на слуху. Обычно оно упоминается, когда речь заходит о сфере высоких технологий. Наукоёмкие отрасли – программирование, электроника, производство автомобилей, тяжёлое машиностроение – давно стали постоянными потребителями инновационных продуктов. Но когда речь заходит об одной из самых консервативных отраслей – строительстве, то инновации начинают «пробуксовывать». Почему это происходит, и какая может быть выгода от применения инновационных технологий?

В этой статье я ответил на следующие вопросы:

• Что такое строительные инновации и технологии.

• Какие материалы и строительные технологии можно считать инновационными.

• В чём заключается выгода от использования инновационных материалов и технологий в малоэтажном строительстве.

Для чего нужны инновации в строительстве?

Многие застройщики привыкли строить по старинке, из материалов и по технологиям, имеющим вековую историю. Конечно, самые распространённые строительные материалы – камень, кирпич и дерево – прошли проверку временем. Их свойства хорошо изучены. Дом, возведенный из этих материалов, имеет хорошо рассчитываемые и прогнозируемые характеристики. Но зачастую именно такой подход становится тем «подводным рифом», о который разбивается множество эффективных инноваций, значительно ускоряющих и удешевляющих процесс строительства дома.

У нас в стране часто начинают строительство, полагая, что коробка дома – это и есть сам дом. В итоге стройка превращается в долгострой либо замораживается на стадии возведения коробки, т.к. на отделку и «инженерку» средств уже нет. Или же, на «последние деньги», дом достраивается из самых дешёвых материалов – лишь бы въехать.

В результате возводятся неоправданно дорогие коробки зданий, в то время как, внедрив современный инновационный подход к строительству, можно удешевить этот этап, а высвободившиеся средства пустить на инженерные сети, отделку дома и т.д.

Строительные технологии не стоят на месте. То, что ещё вчера казалось фантастикой – сегодня уже реальность. Например, набирающая обороты технология печатанья домов на 3D-принтерах. Но вот являются ли эти технологии инновационными? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо понять, что означает термин инновация.

Инновация в строительстве является внедрённым новшеством, обеспечивающим качественный рост эффективности процессов возведения или эксплуатации зданий и сооружений. Такое новшество также должно быть востребовано рынком, то есть иметь практическое применение.

Причём инновация – это не всякое новшество или нововведение, а только такое, которое серьёзно повышает эффективность действующей системы. Инновационная – строительная технология или материал – должны соответствовать одному или нескольким из критериев:

• упрощать и ускорять процесс строительства;

• снижать себестоимость строительства или эксплуатационные расходы;

• повышать энергоэффективность объекта;

• увеличивать жизненный цикл здания/сооружения.

Инновации определяются как конечный результат нововведения, в виде новой или усовершенствованной продукции, или технологии, использованной в процессе архитектурно-строительного проектирования.

Инновация (от англ. innovation) – это не только конкретная современная технология или новый строительный материал, но и достаточно широкое инженерное организационно-правовое внедрение.

Исходя из этих определений, можно сделать вывод, что эффективность инноваций напрямую зависит от степени их выгодности и востребованности среди застройщиков. В истории есть немало примеров, когда инновационный продукт или эффективная технология отодвигались в сторону только из-за того, что люди просто не были к ним готовы.

Это становится одной из главных причин того, что инновационные строительные технологии и материалы у нас в стране с трудом пробивают себе дорогу. На западном рынке главным локомотивом, тянущим за собой инновационные продукты, становятся строительные компании. Их логика проста: строим быстрее, дешевле, качественнее. У нас складывается несколько иная ситуация. Инновационные продукты чаще всего внедряют фирмы-производители строительных материалов. Почему так происходит? Хороший пример – строительство энергоэффективных домов.

В эпоху дешёвого газового отопления мало кто задумывался о возведении хорошо утеплённого дома. Проще говоря, застройщик мог себе позволить отапливать не только дом, но ещё и улицу. Сейчас, из-за постоянного роста цен на энергоносители и дороговизну подключения к трубе с «голубым топливом», ситуация кардинально изменилась. Всё большее количество застройщиков задумывается о строительстве хорошо утеплённых домов, где теплопотери сведены к минимуму. Ведь тепло, утекающее наружу через продуваемые стены, щели в окнах или дверях – это деньги, выброшенные в трубу. Отсюда – всё больший интерес частных застройщиков к рекуператорам, утеплителям, энергоэффективным фундаментам по типу УШП, дополнительному утеплению стен и кровли. То есть – к конечному продукту или инновационной технологии.

Сегодня на рынке представлено множество эффективных утеплителей – от каменной и эковаты до пеностекла. То, что ещё вчера интересовало лишь узкий круг потенциальных застройщиков, сегодня получает всё большее распространение. Это неудивительно. Ведь большинство инноваций в строительстве направлено на сбережение энергии, т.к. экономическая целесообразность от их внедрения видна уже в первый год эксплуатации дома.

Одной из самых популярных областей внедрения инноваций в малоэтажном домостроении является повышение энергоэффективности здания или, проще говоря, снижение эксплуатационных затрат на отопление.

Основной фактор, влияющий на энергоэффективность здания – это эффективность и срок службы используемого утеплителя. Поэтому в странах Европы и Северной Америки широко применяется ПИР (PIR) –теплоизоляция, являющаяся популярным утеплителем в частном домостроении и основным компонентом для создания пассивных домов.

Кроме этого, к инновационным продуктам в России относятся следующие материалы.

Материал	Описание	Свойства
Утепленные стеновые ЖБИ-панели	Трёхслойная железобетонная конструкция с пенополистирольным утеплителем внутри.	Ускоряют и удешевляют строительство за счет «встроенного» утеплителя.
Торфоблоки	Торф, переработанный и превращенный в пасту, связывается наполнители – древесные опилки, стружку или солому.	Имеют хорошие тепло- и звукоизоляционные характеристики.
Микроцемент	На основе мелкоструктурного цемента с добавлением полимеров и различных по составу и свойствам красителей.	Используется как защитный, декоративный материал, прочный и надежный.
Фиброцемент	Плиты из цемента (80-90%), минеральных наполнителей, армирующего волокна и красителей.	Прочный водостойкий материал для отделки фасадов и внутренних помещений.
Эковата	Целлюлозный утеплитель, на 80% состоящий из макулатуры с включением лигнина.	Биостойкий, экологичный тепло- и звукоизоляционный материал.
Нанобетон	С добавлением наночастиц оксида кремния, поликарбоксилата, диоксида титана, углеродных нанотрубок, фуллеренов или волокон.	Бетоны разной плотности с повышенной огнестойкостью, прочностью и энергосберегающими свойствами.
Инфракрасные греющие панели	Лист гипсокартона с электропроводящей углеродной нитью, служащей нагревателем.	Сохранение влажности воздуха, равномерное распределение тепла.
Сэндвич-панели (СИП)	СИП-панель, или структурная изоляционная панель (от английского Structural Insulated Panel SIP)- это стройматериал, состоящий из двух плит ОСП с вклеенным между ними листом утеплителя.	Из СИП-панелей можно в короткие сроки возводить прочные и энергоэффективные дома.

Также стоит отметить, что ряд материалов, сегодня причисляемых к инновационным, на самом деле являются «хорошо забытым старым» – например, арболит.

Также часто к инновационным материалам причисляют и тёплую керамику – поризованный крупноформатный керамический блок.

Какими могут быть инновационные строительные технологии?

Чтобы построить дом, необходимо пройти через ряд последовательных шагов, включающих в себя:

• заливку фундамента;

• возведение стен;

• монтаж кровли;

• прокладку инженерных коммуникаций;

• финишную отделку.

Для каждого из этапов есть свой инновационный материал или метод, благодаря чему уменьшается время строительства и сокращаются издержки.

Для наглядности некоторые из этих технологий представлены в следующей таблице.

Технология	Суть инновации	Результат
Полносборное крупнопанельное домостроение	Сборка по принципу конструктора.	Скорость строительства достигается за счет минимизации «мокрых процессов» и сварочных работ.
Монолитно-каркасное строительство	Возведение монолитного бетонного каркаса с использованием съемной опалубки.	Монолитная, бесшовная конструкция и возможность строительства домов самой сложной конфигурации.
Сочетание сборных заводских конструкций с монолитным домостроением	Использование стеновых панелей и других заводских заготовок, опираясь на монолитный каркас.	Обеспечение более высокого качества( по сравнению с панельным домостроением) и скорости строительства при снижении затрат (по сравнению с чисто монолитным строительством).
Панельно- каркасная технология	В основе конструкции- деревянный каркас, на который крепятся панели, состоящие из OSB- плит с утеплителем и влаго-парозащитными мембранами.	Самый быстрый и относительно недорогой способ энергоэффективных домов.
Домокомплекты для строительства малоэтажных жилых домов	Полный набор материалов и комплектующих для строительства индивидуальных и многоквартирных жилых домов « под ключ».	Возможность быстрого строительства капитальных жилых домов.
Несъёмная опалубка	Заливка бетона ( пенобетона, пенополистиролбетона) в армированную несъёмную опалубку из полистирола или древесины.	Высокоскоростное строительство типовых домов «эконом» и «бизнес» класса.
Технология ЛСТК (лёгких стальных тонкостенных конструкций)	Строительство дома на основе стального несущего каркаса.	Высокая скорость строительства дома по принципу конструктора, сейсмоустойчивость сооружения. Нет необходимости обработки каркаса огне- биозащитой.

Показателен пример быстровозводимых домов с использованием СИП панелей или металлического каркаса (ЛСТК).

Хотя подобная технология применяется на западе давно, у нас она всё ещё считается инновационной. Из-за чего многие из застройщиков с недоверием относятся к ней, полагая, что подобные дома непрочны, недолговечны или не подходят для нашего климата. Хотя обычный финский дом – это вовсе не сруб, а каркасный дом.

В Норвегии, Финляндии и других скандинавских странах доля каркасных домов составляет 70% от всего рынка малоэтажного строительства. В Северной Америке эта доля ещё выше – 85-90%.

Нет плохих строительных материалов. Проблемы возникают из-за нарушения технологии возведения дома, неправильно использования или сочетания тех или иных материалов.

Зачастую, инерционность мышления, заставляет застройщиков отказываться от использования технологий, которые уже давно применяются в строительстве и хорошо себя зарекомендовали. Это приводит к увеличению сметы на строительство или снижению эксплуатационных характеристик дома. Показательный пример – ленточные фундаменты с продухами. Существенный недостаток такой конструкции – избыточная влажность в подпольном пространстве. Выход – строительство (как это принято в скандинавских странах) полов по грунту или возведение фундамента УШП. Подобный подход решает проблему загнивания деревянных лаг пола первого этажа.

Что дальше?

Безусловно, внедрение инновационных технологий связано с дополнительными расходами. Если взять два одинаковых дома, построенных из одного и того же материала, то в случае дополнительно утепления, смета второго здания может увеличиться на 10-15%. Так выгодно ли применение инноваций в строительстве?

Важно понять, что дом строится в расчёте на годы эксплуатации и не всегда сиюминутная экономия выгодна. Использование инновационных строительных материалов, и методик возведения дома необходимо рассматривать в долгосрочной перспективе.

Затраты на дополнительное утепление могут окупиться через несколько лет. Установка в доме источника бесперебойного питания оправдает себя при первом отключении света. Возведение коттеджа с использованием «скоростных» методов строительства, позволит въехать в свой дом уже через 2-3 месяца, а не через 2-3 года.

Зачастую, главным препятствием на пути внедрения инновационных продуктов становится отсутствие достоверной информации, и практики, подтверждающей, что инновация «работает». Выходом из создавшегося положения может стать «обкатка» инновационных продуктов и технологий на тестовых объектах. Это позволит накопить практический опыт, необходимый для широкого внедрения инновационных продуктов в малоэтажном строительстве.

При определении общей экономической эффективности необходимо учитывать, что инновационный процесс оказывает воздействие на весь процесс строительного производства, на повышение производительности труда, снижение издержек производства. Поэтому для определения эффективности необходимо учитывать не только экономические, но и социальные последствия, вызываемые ею. Совершенствование управления развитием инновационным процессом на предприятиях строительной отрасли позволяет более эффективно использовать имеющиеся ресурсы предприятия, активизировать инновационную деятельность и обеспечивать конкурентных преимущества в средне- и долгосрочной перспективе.

Сейчас модернизация российской строительной индустрии идет преимущественно за счет импортного оборудования и технологий. Такая модернизация является высокозатратной, а главное – это не стимулирует разработку и производство отечественных технологий и оборудования, которые просто необходимы, чтобы Россия (как и другие страны, переживающие начальный этап модернизации) смогла не только проводить дальнейшую модернизацию промышленности стройматериалов на базе отечественных разработок, но также экспортировать оборудование и технологии, хотя бы в объемах, адекватных импорту.

Можно сделать вывод, что инновации являются инструментами для осуществления модернизации, отправная точка для запуска механизмов обновления, совершенствования; модернизация – это процесс, в результате которого наиболее удачные инновации тиражируются и закрепляются на практике, преобразуя действительность на качественно более высоком уровне. Совершенствование управления инновационным производством в строительстве базируется на решении двух основных блоков задач - развитии систем управления персоналом организаций и модернизации их производственной базы.

Код для цитирования: Скопировать