Insights

7 технологий, которые изменят конструкцию зданий

Как новые строительные материалы изменят недвижимость - от фиброботов до марсианского бетона?

Возможно, вы слышали о зданиях, построенных из массивной древесины, плотного композитного материала с прочностью стали в несколько раз меньшего веса.

Это может звучать как научная фантастика, но это одна из нескольких новых строительных технологий, которые могут в ближайшие годы повлиять на развитие коммерческой недвижимости.

T3 Миннеаполис, массивное деревянное здание

Проект T3 представляет собой инновационное семиэтажное офисное здание из массивной древесины площадью 20 500 квадратных метров, расположенное в быстрорастущем районе North Loop в центре Миннеаполиса. T3, спроектированный компанией Michael Green Architecture из Ванкувера совместно с DLR Group, предлагает более 1 100 квадратных метров торговых площадей на первом этаже и зону для жизнедеятельности площадью более 1 000 квадратных метров, которая включает фитнес-центр, рабочие пространства, более 100 парковочных мест для велосипедов и обширный внутренний дворик на крыше.

«Я думаю, что мы увидим фантастические результаты, когда дело дойдет до строительных технологий, с крупными достижениями, происходящими в робототехнике, цифровом производстве и 3D-печати. Быстро эволюционировав в последние годы, эти технологии могут существенно изменить ситуацию в тех областях, где это наиболее важно».

- сообщает Джеймс Скотт, ведущий исследователь лаборатории инноваций в сфере недвижимости Массачусетского технологического института.

Узнайте о материалах, о которых вы, вероятно, не знаете, но должны знать, по мнению исследователей из лаборатории инноваций в сфере недвижимости Массачусетского технологического института, которые представили список технологий, способных повлиять на построенный мир, в отчете JLL Transform with Technology.

Графен

Что прочнее и экологичнее бетона? – Графен. Это один слой плотно упакованных атомов углерода, расположенных в сотовой решетке. Имея толщину всего один атом и в 100 раз прочнее стали, это также один из самых прочных материалов в известной вселенной. Графен гибкий, прозрачный, высокопроводящий и, по-видимому, непроницаемый для большинства газов и жидкостей.

Его можно использовать для укрепления бетона, делая его более прочным и менее проницаемым. Для бетона, усиленного графеном, в целом требуется меньше материалов, чем для традиционного бетона, что снижает воздействие строительных проектов на окружающую среду.

Марсианский бетон

Обратите особое внимание на этот материал, если вы планируете проект коммерческой недвижимости на Марсе или в Нур-Султане.

Для производства бетона обычно требуется вода. Но вместо этого марсианский бетон может использовать серу. Он идеально подходит для условий, в которых нет воды — например, на Марсе — но также и в местах с дефицитом воды на Земле. Марсианский бетон обладает высокой устойчивостью к коррозии и в настоящее время используется для неструктурных применений, таких как сантехника и ландшафтный дизайн. Это также быстрое схватывание, требующее всего от одного до двух часов, в то время как для обычного бетона требуется 28 часов. Эта технология впервые была использована AI Spacefactory в доме, доступном в краткосрочную аренду.

Исследователи обнаружили, что марсианский бетон так же прочен, как и обычный бетон, если учитывать гравитацию на Марсе.

Бетонные конструкции AI Spacefactory

Цифровое изготовление

Цифровое производство - это процесс проектирования и производства, который сочетает в себе 3D-моделирование с 3D-печатью. Он включает наслоение материала до тех пор, пока не будет получена законченная форма. Это также может включать субтрактивное производство, когда объекты вырезаются из цельного блока.

Роботизированное и цифровое производство на строительных площадках может произвести революцию в строительной отрасли, позволяя производить материалы на месте. Только представьте, как этот процесс может сократить время доставки материалов, сделать проекты более короткими, снизить материальные затраты и обеспечить более стабильное качество продукции.

Гиперячейки

Может ли здание построить само себя? Потенциально. Представляем гиперячейки, изменяющие форму кубики робототехники, которые могут двигаться в любом направлении. Каждая гиперячейка содержит компьютерный чип, который определяет окружающую среду, избегает препятствий и взаимодействует с другими гиперячейками.

Их можно использовать для преобразования пространства за считанные секунды, позволяя зданию постоянно адаптироваться к тому, что требуется в определенное время. Это особенно важно в связи с переходом на гибридные методы работы, поскольку это позволяет сотрудничать или сокращать объем работы по требованию.

Самоочищающиеся материалы

Может ли здание самоочищаться? Этот вопрос созрел для эпохи пандемии. Самоочищающиеся поверхности могут удалять с них мусор или бактерии различными способами. Их способность к самоочищению вдохновлена ​​природными явлениями, наблюдаемыми в листьях лотоса, лапах геккона и водомерках.

Как здание, покрытое органическими отходами, очищает себя и окружающий воздух? Ответ кроется в химии, лежащей в основе этого процесса: электроны в диоксиде титана достигают более высокого энергетического состояния при воздействии солнечного света. Эти электроны затем передают энергию воде и кислороду воздуха, образуя свободные радикалы (гидроксильные радикалы и супероксид-анионы). Благодаря мощным окислительным свойствам этих радикалов они атакуют любой органический материал на поверхности панели и в области (и в воздухе), окружающей ее. Superhydrophilicity диоксида титана создает водолюбивую среду. Таким образом, когда идет дождь, вода не разбивается о поверхность. Вместо этого она разрушается и равномерно стекает со здания, унося с собой разрушенный органический материал и нитраты. Важно отметить, что этот эффект может вызвать даже малейший дождь или влажность в воздухе.

Самоочищающиеся материалы позволяют снизить эксплуатационные расходы. Если вам интересно, может ли эта технология работать и дома по запросу- «кухня, помойся, пожалуйста», — вы не одиноки.

Fiberbots

Представьте себе пчелиный рой, производящий мёд. А теперь представьте себе рой роботов, производящих строительный материал. «Роевые боты» используют очень простых роботов в большом количестве для создания конструкции без централизованного руководства. Эти роботы обладают ограниченными физическими возможностями и программированием, но могут создавать удивительные вещи.

Fiberbots — это тип роевого бота, разработанный группой Neri Oxman’s Mediated Matter Group в Массачусетском технологическом институте. Они производят трубы из стекловолокна, которые являются энергоэффективным и экологически безопасным решением для зданий. В отличие от других роевых ботов, которые часто разрабатываются на основе определенных модульных или сборных компонентов, фиброботы более интуитивно понятны и реагируют на окружающую среду, чтобы внести изменения.

Хотя это решение все еще находится на экспериментальной стадии, оно может уже обеспечивать быстрое и эффективное возведение конструкций.

4D печать

"Мы увидим ваше 3D и поднимем вас в другое измерение." - так звучит утверждение инноваторов 4 D-печати. Футуристическая 4D-печать позволяет объектам трансформироваться, когда к объекту добавляется внешний источник энергии, такой как температура, свет или другие внешние раздражители, и, в некоторых случаях, самосборка. Это как робототехника без проводов.

Примером этого могут быть напечатанные трубопроводные клапаны, которые могут расширяться, сжиматься или раскрываться при изменении внешней температуры. Хотя это все еще находится на начальной стадии, это может создать более адаптируемую офисную среду.

В 4D-печати используются 3D-принтеры для создания живых  трехмерных объектов без проводов и цепей. Для этого используются интеллектуальные материалы, которые можно запрограммировать на изменение формы, цвета или размера при получении внешнего стимула.

Так обстоит дело с гидрогелевыми смолами, активными полимерами или даже живыми тканями. Они напечатаны в 3D с особым дизайном, который со временем меняется и при контакте с влажностью, светом, давлением или температурой, среди других факторов, для достижения желаемой отделки.

4D-печать позволяет объекту, например, изгибаться, ремонтировать, собирать или даже разрушаться. Он сам по себе приобретает новую форму или функциональность, вступая в реакцию с окружающей средой.

Родоначальником этой новой технологии является компьютерный ученый Скайлар Тиббитс, основатель и содиректор лаборатории самосборки Массачусетского технологического института (MIT).

Истоки 4D-печати лежат во введении фактора времени в 3D-печать. Он состоит из создания трехмерных объектов, которые адаптируются к обстоятельствам каждого момента без вмешательства роботов или людей, только сочетая материалы и геометрию со взаимодействиями, источником энергии и интеллектуальным дизайном, объясняет Тиббитс.

Новые технологии могут не только улучшить строительство, но и изменить структуру отрасли.

Компания, которой удастся создать единый согласованный рабочий процесс, используя вместе все разработки, серьезно подорвет строительную отрасль и вполне может стать первой в мире действительно доминирующей международной строительной корпорацией. Хотя применение хотя бы одной технологии способно значительно поднять уровень строительной компании. Надеемся данная публикация оказалась для вас познавательной и даже полезной, и добро пожаловать в новый мир инновационных материалов и технологий!

Вам могут быть также интересны следующие статьи

 

 / 

Войти

Отправить Сообщение

Избранное