Управление промышленным и гражданским строительством с применением инновационных технологий

РГСУ, 29.01.2014, Управление промышленным и гражданским строительством с применением инновационных технологий ...

1 КРАТКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СТРОИТЕЛЬСТВА
Долгая постройка зданий и жилых помещений, пожары, несоответствие требованиям жилья из–за экономии застройщика – наболевшие проблемы былого поколения. Теперь все это в прошлом. Современные технологии строительства позволят забыть об этом раз и навсегда.
Современные технологии строительства уже давно широко используются в странах Европы, Азии, США. Медленными, но уверенными шагами она внедряется и к нам в жизнь. В чем же преимущество данных технологий. Ответ прост. Современные технологии строительства дают возможность затрачивать меньше средств на строительство, при этом улучшив качество жилых сооружений.
К одним из наиболее востребованных и популярных относятся:
• технология каркасного строительства;
• сэндвич панели;
• опалубка несъемная.
Технология каркасного строительства применяется очень широко. С помощью данной технологии в Европе строят многоэтажные дома. Это не только быстро, но и качественно. Скорость строительства обеспечивается легкостью конструкции, отсутствием возведения сложного фундамента. Данные конструкции производятся конвейерным способом. Строителям остается лишь собрать элементы дома как конструктор.
Преимущества каркасного строительства «на лицо». Быстрота, легкость, качество – а не это ли основополагающие понятия?
Современные технологии строительства позволяют возводить здания в любое время года. Не нужно беспокоиться о сезонных подвижках фундамента, т.к. каркасная конструкция не только легкая, но и прочная. Данный вид строительства широко применяется в Японии, где очень ценится такое понятие как «сейсмоустойчивость».

В настоящее время, в условиях активного развития сегмента инновационных строительных технологий, в России постоянно увеличивается число проектно–строительных компаний, предлагающих клиентам действительно современные и экономически обоснованные комплексные строительные системы и услуги.
С ростом рынка доступного жилья в России вполне естественно возникает убеждение, что для результативного и достаточно быстрого решения данного вопроса, как альтернативу, и в дополнение стандартным, зачастую дорогостоящим и слишком медленным технологиям строительства домов и зданий коммерческого назначения необходимо внедрение новой высокоэффективной и недорогой технологии строительства, которую можно внедрить в кратчайшие сроки в масштабах всей страны.
К числу подобных предложений сегодня относится и быстрое строительство металлокаркасных зданий и сооружений из JICTK (легких стальных тонкостенных конструкций).
Опыт многих развитых западных стран показывает, что во многих из них достаточно широко и эффективно используется данная технология строительства зданий и сооружений.

Основным фактором выживания стало снижение затрат на строительство. Строители экономят на материалах, на рабочей силе, трудозатратах и технике. Однако предпочтение более дешевой продукции зачастую приводит к потере качества строительства и репутации компании.Наиболее перспективным способом сокращения издержек и достижения максимальной выгоды на сегодняшний день является уменьшение сроков строительства за счет использования современных технологий и материалов, способных также обеспечить качество и надежность объекта.За последние десять лет технологии строительного рынка сильно обновились. Для того чтобы быть конкурентоспособным на рынке строительства инвесторам, нужно быть осведомленными о последних строительных разработках.С точки зрения сроков строительства неоспоримое преимущество имеютдома, возведенные по каркасной технологии. Ранее каркас представлял собой трехслойные конструкции из фанеры и пенопласта, так называемые SIP панели. Однако фанере были свойственны недостатки, присущие дереву: внутренние пустоты и трещины, сучки, уязвимость перед насекомыми, гигроскопичность, а пенопласт имел довольно высокий класс горючести. Поэтому в настоящее время чаще применяют ориентированно-стружечные плиты (ОСП или OSB) и утеплители на основе минерального сырья.Что касается тепло- и звукоизоляции, то такие строения отвечают всем необходимым требованиям в условиях российского климата. Более того, они обладают таким свойством, когда при низких температурах в доме сохраняется тепло, а в летний зной, напротив, стоит приятная прохлада. Данные характеристики приравниваются к кирпичным домам, стены которых были бы уложены толщиной в два с половиной метра.Каркасная технология позволяет значительно сократить сроки строительства без дополнительных вложений с сохранением необходимого качества. Время строительства каркасного дома «под ключ» составляет 1-3 месяца против 6-12 – у кирпичного, не говоря уже о деревянных домах, требующих, как минимум, годичной усадки. Деревянные каркасные дома являются более экологически чистыми и наносят меньший ущерб окружающей среде.В последнее время в России сильно распространено возведение зданий с применением сэндвич-панелей. В них роль внешней и внутренней обшивки выполняет металл, что значительно ускоряет и удешевляет строительный процесс. Однако строения с металлическими стенами для жилья непригодны, а вот для быстрого и легкого возведения магазинов, складов, производственных цехов, в том числе большого объема, они подходят идеально.Однако, что касается жилищного строительства, несмотря на распространение альтернативного монолитного домостроения, основной при строительстве домов эконом-класса и социального жилья остается панельная технология. При этом устранен один из главных недостатков панельных зданий советского периода – недостаточная теплоизоляция наружных стен, связанная с высокой теплопроводностью бетона.Современный подход предполагает использование трехслойных панелей, в которых между наружным и внутренним слоями бетона находится теплоизоляционный материал. Но преимущества монолита очевидны. Жесткий каркас, дающий равномерную усадку, и отсутствие швов обеспечивают надежность и долговечность конструкции, а эксплуатации зданий составляет 200 лет.В последнее время в России активно развивается технология строительства домов из автоклавного газобетона. Строятся современные домострительные комбинаты, позволяющие на одном производстве выпускать все элементы каркаса дома (стеновые блоки, перекрытия, покрытия, лестничные марши, перемычки и перегородки). При этом материал за счет своей легкой и пористой структуры обладает высокой теплоэффективностью.2.3 Сравнительный анализ технологий строительного производства России и Европы (на примере Германии)2.3.1 Краткая характеристика особенностей сотрудничества Германии и РоссииГермания – один из главных партнеров современной России. И дело не только в огромном внешнеторговом обороте двух стран, превысившем в 2010 году 50 миллиардов долларов. По глубине политического взаимодействия, а также совокупности объемов и значимости всех видов обменов, более важного для России государства в дальнем зарубежье, пожалуй, не найти.Заметное место в российско-германских отношениях занимает сотрудничество в области строительства и производства строительных материалов. И пусть пока оно больше похоже на улицу с односторонним движением, перспективы имеет огромные. Немецкие фирмы приходят на российский рынок, создавая новые производства, принося эффективные технологии, поставляя современное оборудование.2.3.2 Университетская строительная наука в Германии: роль и место, организация, финансированиеУниверситетская строительная наука в Германии играет более значимую роль, чем в России, но вклад немецких вузов в развитие строительных технологий не столь велик, как в машиностроение или электротехнику. Строительные факультеты высших учебных заведений ФРГ, как правило, располагают очень хорошей материальной базой: университеты США, Японии и большинства других стран значительно уступают им в оснащении лабораторий, как уступают и в организации научной деятельности. В университетах Японии и США все технические работы выполняются аспирантами или студентами-дипломниками.Тогда как в Германии из государственного бюджета финансируется содержание штата инженеров и техников, достаточного для накопления и передачи опыта, что обеспечивает выполнение необходимого объема исследовательских работ на стабильно высоком уровне.И если в США профессор вынужден каждый раз «с нуля» обучать аспиранта, например, замешивать бетонную смесь, в университетах Германии эти работы выполняет специальный высококвалифицированный персонал (аспирант, конечно, тоже принимает участие в практической работе и так быстро набирается опыта). Благодаря этому удается исключить дилетантские ошибки, повысить качество обучения и исследовательских работ.А профессора, освобожденные от рутинной работы, могут сосредоточиться на исследовании большего количества тем. Это очень важно, поскольку именно от профессора решающим образом зависят объемы и эффективность научных исследований. Его энергией и амбициями определяются размеры руководимой им группы, которая может быть как совсем маленькой, так и очень большой. Администрации университетов больше устраивает второй вариант, ведь они заинтересованы в том, чтобы входящие в состав университета институты имели высокую репутацию и получали достаточное финансирование.Немецкое научно-исследовательское общество (Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG) существует уже свыше 90 лет. Его предшественником было основанное в 1920 г. Общество помощи немецкой науке. В числе членов DFG высшие учебные заведения, крупные исследовательские учреждения, академии наук, а также ряд научных союзов. Действует DFG на принципах самоуправления. Общее собрание созывается один раз в год. Каждый член общества делегирует в него одного представителя.DFG проводит конкурсный отбор заявок на финансирование исследовательских проектов. Заявки оцениваются независимыми экспертами, привлекаемыми на добровольной основе. Затем их заключения рассматривают члены отраслевых комитетов, а окончательное решение принимается в финансирующих комитетах.Таким образом, государство посредством организаций профессионалов регулирует финансирование фундаментальной науки. Большое внимание уделяется, однако и прикладным проектам, которые, как правило, реализуются в сотрудничестве с предприятиями малого и среднего бизнеса. Эти исследования также финансируются целым рядом фондов, формируемых на средства налогоплательщиков. Цель таких форм финансирования - помочь предприятиям малого и среднего бизнеса за счет внедрения инноваций повысить свою конкурентоспособность.2.3.3 Экономический эффект проводимых фундаментальных исследованийВ Германии отдается предпочтение фундаментальным исследованиям. От исследователя, занимающегося фундаментальной наукой, никто не требует не только сиюминутного экономического эффекта, но даже выкладок, описывающих алгоритм возврата денег, израсходованных на реализацию проекта, в обозримой перспективе. Достаточно, чтобы заявка содержала информацию (причем на словах без цифр и расчетов), какие новые знания будут получены, где они могут быть использованы, как помогут в решении проблем, стоящих перед строительным комплексом.В прикладной науке, финансируемой за счет различных фондов, критерии эффективности привязаны к вопросам финансирования в гораздо большей степени. Здесь необходимо дать прогноз, насколько проводимые исследования окажутся полезными для конкретного предприятия (или группы предприятий), полностью или частично финансирующих данный проект. Требуется с цифрами в руках показать, какой они принесут прямой или косвенный (если технология способна придать импульс не только самому производству, но и другим связанным с ним бизнес-процессам) экономический эффект.2.3.4 Внедрение научных разработокГоворить о наличии каких-то системных проблем с внедрением научных разработок в Германии и других странах Европейского сообщества не приходится. Интерес к науке, как способу увеличить свою конкурентоспособность, очень велик. А тезис «знание – сила» общепринят. Но и полагать, что результаты работы ученых сами собой «перетекают» из научной среды в производственную, тоже нельзя.Исследовательским центрам приходится заниматься продвижением своих инноваций, используя различные инструменты. Один из наиболее эффективных – научные конференции. Предприятия активно участвуют в мероприятиях, например, проводимых ежегодно «Днях бетона» в г. Ульме.Этот форум собирает более двух тысяч специалистов со всей Германии и других стран. Основную массу слушателей составляют производственники. Часть докладчиков – научные работники, для которых подобные мероприятия – хорошая возможность представить свои разработки. Интерес к ним очень большой, но это не значит, что все предложения от научных кругов принимаются «на ура».Хотя в ряде случаев контакты ученых и производственников перерастают в конкретные проекты, и тогда удается перевести инновационные решения из теоретической плоскости в практическую.Бизнес внедряет главным образом инновации, обещающие принести прибыль в обозримом будущем. За все подряд производственники не берутся. Наука ради науки их не интересует. Строительная отрасль в Германии и в других европейских странах весьма консервативна. Внедрять инновации в строительстве сложнее, чем в других областях промышленности.2.3.5 О «западном» образовании и значении опыта практической работыРазвитие науки невозможно без развитой и успешно функционирующей системы высшего образования. В России применительно к образованию довольно часто применяют прилагательные «европейское» или, еще шире, «западное». И то, и другое неуместные обобщения. Каждой стране Западной Европы (а, если принять во внимание Северную Америку, Австралию и Японию, тем более) присуще огромное число индивидуальных особенностей технического (и более конкретно строительного) образования, делающее их мало похожими друг на друга.Например, во Франции готовят специалистов очень широкого профиля, но французские выпускники по сравнению с их немецкими сверстниками получают меньше специальных знаний. Немецкий молодой специалист покидает стены вуза, будучи хорошо подготовленным к практической работе.Но это не значит, что ради получения большого объема профессиональных знаний ему пришлось пожертвовать общеобразовательной подготовкой. В германской высшей технической школе, на мой взгляд, найдено разумное соотношение фундаментального знания и специальных дисциплин. И это очень важно, поскольку любой перекос в ту или иную сторону приводит к ухудшению качества образования.В немецких строительных вузах студенты получают очень основательную фундаментальную подготовку, в течение нескольких первых семестров усиленно изучая высшую математику, строительную механику и т. д. Заложив глубокий базис теоретических знаний, они приступают к специальным дисциплинам, максимально тесно привязанным к конкретным задачам производства.И здесь важно подчеркнуть, что в Германии подавляющее большинство профессоров в области строительных материалов и технологий имеют опыт работы вне университетских стен. Они не понаслышке знают, чем живет производство, какие проблемы приходится ему решать. Это отличает немецкую высшую техническую школу не только от российской, но и большинства других стран - США, Италии, Японии.Там за всю свою карьеру преподаватель может ни одного дня не проработать на заводе или в проектном бюро. В Германии же после защиты диплома или диссертации, специалисты, как правило, покидают стены университета.2.3.6 Сотрудничество с российскими коллегамиРоссийская строительная наука и строительный комплекс обладают огромным потенциалом. Много предприятий и организаций работают на очень высоком техническом и организационном уровне. Везде встречаешь энергичных, квалифицированных и очень заинтересованных в инновациях специалистов.Если в России у кого-то появился интерес к определенным технологиям и техническим решениям, то он очень быстро реализуется в конкретные дела. Используя, к примеру, разработки Дрезденского института строительных материалов, несколько российских фирм активно работают с легкими самоуплотняющимися бетонами.Налажено активное сотрудничество немецких ученых с российскими производителями по внедрению базальтового полотна. В целом ряде направлений успешно развивается российская строительная наука.Появляются интересные публикации российских авторов в международной, в том числе и немецкоязычной прессе. Налаживается научный обмен между немецкими и российскими вузами и научными центрами. Все больше российских специалистов отправляется на стажировку за границу (наш институт в этом процессе активно участвует в качестве принимающей стороны).2.3.7 Перспективы строительной наукиНаука о бетоне не стоит на месте. Последние десятилетия отмечены целым рядом знаковых достижений. Немало современных научных разработок обещают стать такими в обозримом будущем. Настоящей революцией можно назвать появление самоуплотняющихся бетонов (СУБ).Важен не только сам факт появления этого материала, но и то, что благодаря ему изменилось отношение к бетонной смеси как к таковой. Специалисты по новому стали смотреть на реологию бетона и само ее место в бетонной науке, в том числе и применительно к традиционным бетонам.