Что такое технология строительства?

Строительная технология — это собирательный термин для типов технологий, которые используются в строительной отрасли. Примеры этого включают интеллектуальное оборудование, автоматизированных роботов, виртуальную реальность, 5G и IoT. Все они созданы и адаптированы, чтобы помочь отрасли в улучшении условий труда, повышении эффективности, улучшении здоровья и безопасности и многих других преимуществах.

[10–15 минут на чтение]

10 типов строительных технологий, влияющих на отрасль:

1. Большое количество данных
2. Искусственный интеллект (AI) и машинное обучение (ML)
3. Интернет вещей (IoT)
4. Робототехника и дроны
5.  5G и Wi-Fi6
6. Информационное моделирование зданий (BIM)
7. Виртуальная реальность (VR) / Дополненная реальность (AR)
8. 3D печать
9. Мобильные и облачные технологии
10. Блокчейн

1) Большие данные

Сто лет назад этим ресурсом была нефть. Сегодня гиганты цифровой индустрии имеют дело с данными, нефтью цифровой эпохи.

Ежедневно в нашем текущем темпе создается 2,5 квинтиллиона байтов данных, но этот темп только ускоряется по мере развития строительных технологий. Только за последние два года было сгенерировано невероятное количество данных в мире — 90%!

«Самый ценный ресурс в мире — это уже не нефть, а данные». 

 

Что такое большие данные и откуда они берутся?

Большие данные — это термин, используемый для описания чрезвычайно больших наборов данных, которые могут использоваться для выявления скрытых тенденций, моделей поведения, неизвестных корреляций для принятия более обоснованных бизнес-решений и служить основой для систем искусственного интеллекта и автоматизации. Именно эти большие данные помогают развивать технологии строительства.

Эти данные собираются из поисковых запросов и служб Интернета, мобильных телефонов, цифровых фотографий, социальных сетей и многих других форм цифровых средств связи, таких как текстовые сообщения, Skype и электронная почта.

Как большие данные используются в строительстве:

• Исторические большие данные могут быть проанализированы, чтобы выявить закономерности и вероятности строительных рисков, чтобы привести новые проекты к успеху и избежать ловушек.
• Большие данные о погоде, дорожном движении, общественной и деловой активности могут быть проанализированы для определения оптимального этапа строительных работ.
• Входные данные датчиков от машин, используемых на объектах, чтобы показать время активности и простоя, можно обработать, чтобы сделать выводы о наилучшем сочетании покупки и аренды такого оборудования и о том, как наиболее эффективно использовать топливо для снижения затрат и снижения воздействия на окружающую среду.
• Геолокация оборудования также позволяет улучшить логистику, при необходимости предоставлять запасные части и избежать простоев.
• Энергосбережение в торговых центрах, офисных блоках и других зданиях можно отслеживать, чтобы убедиться, что оно соответствует целям проектирования. Информация о дорожном напряжении и уровнях изгиба мостов может быть записана для обнаружения любых выходящих за границы событий.
• Эти данные также могут быть возвращены в системы информационного моделирования зданий (BIM) для планирования работ по техническому обслуживанию по мере необходимости.

2) Искусственный интеллект и машинное обучение

Искусственный интеллект (ИИ) — это интеллект, демонстрируемый машиной для имитации человеческого поведения, а машинное обучение (МО) — это область ИИ, в которой используются статистические методы, чтобы дать компьютеру возможность учиться на основе данных без явного программирования. Оба быстро становятся неотъемлемой частью технологий в строительной отрасли.

Представьте себе мир, в котором вы можете использовать компьютерные системы для программирования роботов, машин или для автоматического расчета и проектирования домов. Эта технология уже доступна и используется сегодня, она продолжает способствовать развитию строительных технологий, а промышленность может извлечь выгоду из повышения эффективности с точки зрения затрат и скорости.

Вот несколько примеров того, как AI и ML сегодня приносят пользу строительной отрасли:

• Прогнозное проектирование с учетом многих факторов, таких как погода, местоположение и создание цифровых двойников зданий для увеличения срока службы здания.
• Лучшее проектирование зданий — машинное обучение можно использовать для изучения различных вариантов решения и создания альтернативных вариантов проектирования с учетом механических, электрических и водопроводных систем и обеспечения того, чтобы маршруты для систем MEP не пересекались с архитектурой здания.
• Использование автоматизации на основе искусственного интеллекта для выполнения часто повторяющихся задач может значительно повысить производительность и безопасность, одновременно решив проблему нехватки рабочей силы в отрасли.
• Лучшее финансовое планирование и управление проектами — используя исторические данные, ИИ может прогнозировать любой перерасход средств, реалистичные сроки, а также может помочь персоналу быстрее получить доступ к информации и учебным материалам, чтобы сократить время адаптации.
• Повышенная производительность — ИИ можно использовать для питания машинного оборудования для выполнения повторяющихся задач, таких как заливка бетона, кладка кирпича или сварка, высвобождая людей для строительства самого здания.
• Повышенная безопасность. Строители погибают на работе в пять раз чаще, чем другие рабочие. С помощью искусственного интеллекта можно контролировать объекты на предмет угроз безопасности, используя фотографии и технологию распознавания, чтобы определить, использует ли работник правильные СИЗ, или используя геолокацию для определения опасных зон и оповещения рабочих.

3) Интернет вещей (IoT)

Интернет вещей (IoT) является уже неотъемлемой частью технологии строительства и массово преобразуя его способ работы.

Интернет вещей состоит из интеллектуальных устройств и датчиков, которые обмениваются данными друг с другом и могут управляться с центральной платформы. Последствия этого огромны, поскольку это означает, что теперь очень возможен новый, более умный, эффективный и безопасный способ работы.

Что это значит для строительства?

• Интеллектуальное оборудование может использоваться для выполнения повторяющихся задач, а также может быть достаточно умным, чтобы поддерживать себя, например, бетономешалка, у которой мало цемента, с использованием датчика она может заказывать себе больше, повышая эффективность и производительность
• Посещаемость можно отслеживать на месте, а также использовать приложения для ввода и проверки рабочих, что сокращает объем бумажных работ и экономит огромное количество времени
• Повышенная безопасность — с помощью геолокации можно определить опасные зоны на строительной площадке, а с помощью интеллектуальной технологии можно предупредить любых рабочих, если они войдут в эту зону.
• Использование умных технологий позволяет значительно сократить выбросы углерода при разработке. Имея в транспортных средствах датчики для выключения двигателей на холостом ходу, или измеряя потери и используя эти данные для лучшего планирования, чтобы информировать о планировке застройки, чтобы сократить количество поездок между объектами.

4) Робототехника и дроны

Строительная отрасль — одна из наименее автоматизированных отраслей, в которой трудоемкий ручной труд является основным источником производительности, и удивительно, что роботы еще не сыграли значительной роли.

Ключевым препятствием на пути к этому является сама строительная площадка, потому что роботам требуется контролируемая среда и повторяющиеся и неизменяемые задачи.

Однако сейчас, когда строительные площадки становятся умнее, с развитием строительных технологий, роботов можно программировать и использовать. Вот несколько примеров того, как роботы и дроны уже сегодня используются на строительных площадках:

• Дроны можно использовать для обеспечения безопасности на объекте; они могут контролировать объекты и с помощью камер могут использоваться для определения любых опасных зон и предоставления руководителю строительства быстрого обзора объекта без его физического присутствия.
• Дроны могут использоваться для доставки материалов на площадку, что сокращает количество транспортных средств, необходимых на площадке.
• Кладка кирпича и каменная кладка — это задачи, в которых можно использовать роботов, улучшая скорость и качество работы.
• Роботы для сноса используются для сноса конструктивных элементов в конце проекта, хотя они медленнее, дешевле и безопаснее
• Дистанционно управляемые или автономные транспортные средства

5) 5G и Wi-Fi 6

С развитием новых строительных технологий требуется прочная и надежная магистраль для подключения, обеспечивающая более высокую скорость и передачу больших объемов данных.

5G — это беспроводная технология пятого поколения для цифровых сотовых сетей, обеспечивающая более высокую скорость, лучшую обработку трафика и меньшую перегрузку. В дополнение к этому, Wi-Fi 6, новейший стандарт технологии Wi-Fi, также улучшается по сравнению со своими предшественниками.

Благодаря огромным улучшениям сотовых решений, широкополосная мобильная связь на строительных площадках становится конкурентоспособной альтернативой традиционным фиксированным линиям связи, и мы видим, что все больше строительных площадок и разработок движутся в этом направлении и извлекают выгоду из более быстрого времени установки и большей гибкости, при этом по-прежнему получая требуемый уровень обслуживания.

5G и Wi-Fi 6 позволят пользователям эффективно общаться, обмениваться крупномасштабными чертежами, запускать ресурсоемкие приложения без ущерба для скорости / производительности. Не говоря уже о том, чтобы обеспечить надежную и безопасную сеть связи, в которой будут использоваться новые и передовые технологии.

6) Технология информационного моделирования зданий (BIM)

Технология BIM — это интеллектуальный инструмент трехмерного моделирования, который помогает профессионалам в области проектирования, архитектуры и строительства эффективно планировать, проектировать, изменять и управлять зданиями и их инфраструктурой. Он начинается с создания моделей и поддерживает управление документами, координацию и моделирование на протяжении всего жизненного цикла проекта (планирование, проектирование, сборка, эксплуатация и обслуживание).

Технология BIM обеспечивает более эффективное сотрудничество, поскольку каждый эксперт может добавить свою область знаний к одной и той же модели (архитектура, MEP, гражданское строительство, завод, строительство и конструкции), что позволяет анализировать развитие проекта и результаты работы в режиме реального времени.

Ожидается, что дальнейшее развитие функций BIM и последующих технологий станет спусковым крючком для изменений в проекте строительства, разработке, развертывании и управлении.

По сравнению с 2D-чертежами — это идеальная поддержка для обнаружения коллизий и решения проблем во время проектирования, что улучшает планирование и повышает эффективность на протяжении всего жизненного цикла строительных проектов. Помимо всех преимуществ, это также помогает оптимизировать работу и процессы компании.

7) Технологии виртуальной реальности (VR) / дополненной реальности (AR)

Технологии VR и AR меняют правила игры в строительной отрасли. Несомненно, они больше не относятся к игровой индустрии.

Виртуальная реальность (VR) подразумевает полное погружение, которое закрывает физический мир, в то время как дополненная реальность (AR) добавляет цифровые элементы к просмотру в реальном времени.

Возможности технологий VR / AR в сочетании с технологией BIM безграничны. Первым шагом было бы создание модели здания с использованием технологии BIM, а затем осмотр достопримечательностей и буквально прогулка по ней и вокруг нее — благодаря функциям AR / VR.

Вот некоторые преимущества и способы использования технологии AR / VR в строительстве сегодня:

• Виртуальные туры / прогулка по моделям зданий, чтобы вы могли почти из первых рук увидеть, как будет выглядеть законченный физический проект и как будет выглядеть макет дизайна
• Лучшее сотрудничество — команды могут работать вместе над проектом независимо от их физического местоположения
• Обратная связь по проекту в режиме реального времени — визуализация 3D-проектов и окружающей их среды, обеспечиваемая технологиями AR / VR, поддерживает быстрое и точное моделирование архитектурных или структурных изменений [BR], автоматические измерения и позволяет улучшать дизайн.
• Оценка рисков (как требовательная и чувствительная деятельность), подкрепленная моделированием опасностей и обнаружением столкновений, стала рутинной задачей, связанной с этими инновационными технологиями.
• Потенциал технологий AR / VR для повышения безопасности и обучения бесценен, равно как и поддержка менеджеров, контролеров, инспекторов или арендаторов, которым даже не нужно физически присутствовать, чтобы пройти осмотр объекта.

8) 3D-печать

3D-печать быстро становится незаменимой строительной технологией для строительной отрасли, особенно с учетом ее влияния на изменения в источниках материалов. Эта технология раздвигает границы за пределы таблицы дизайнера, создавая трехмерный объект из модели автоматизированного проектирования, создавая объект слой за слоем.

Вот некоторые из преимуществ, которые строительная отрасль видит сегодня от технологии 3D-печати:

• 3D-печать дает возможность производить предварительное изготовление вне строительной площадки или непосредственно на месте. По сравнению с традиционными методами строительства, теперь можно печатать материалы, важные для заводского изготовления, и сразу же готовить их к использованию.
• Более того, технология 3D-печати сокращает отходы материалов и экономит время за счет производства образцов или даже готовых объектов в 3D и отслеживания всех деталей, которые правильно разработаны.
• Технология 3D-печати влияет на значительную рабочую силу, экономию энергии и материальные затраты, поддержку устойчивого развития в строительном секторе.
•  Это большое преимущество для строительных компаний, позволяющее быстро доставить материалы и сократить количество дополнительных бесполезных шагов в технологическом процессе.

9) Мобильные и облачные технологии

До появления строительных технологий строительная отрасль была печально известна как одна из наименее оцифрованных отраслей. Только в последние годы появились технологии, способные справляться с трудными средами, рабочими процессами и сложностями такой физической индустрии, и теперь они продолжают оказывать влияние на сектор — мобильные и облачные технологии составляют одно целое.

Что такое облачные технологии?

Облачные технологии обеспечивают возможность доступа, использования, изменения, обмена, администрирования и управления данными, хранящимися на удаленных серверах, с помощью соответствующих программных приложений. При подключении к Интернету и авторизации доступ к этим удаленным ресурсам поддерживается мобильными технологиями, которые позволяют любому войти в облачные сервисы.

«В 2012 году опрос Sage показал, что 16% подрядчиков считают, что облачные вычисления важны для их бизнеса. Пять лет спустя Sage провел аналогичный опрос и обнаружил, что 85% подрядчиков уже внедрили или планируют внедрить облачные решения ».

Как сегодня эта технология используется в строительстве?

Эти технологии позволяют обмениваться данными со строительных площадок в режиме реального времени для всех субъектов, участвующих в процессе строительства здания, или для других субъектов, ответственных за выполнение контрактов. Например, инструменты проверки, необходимые для инженеров и архитекторов [BB], или инструменты управления проектами теперь доступны в любое время, обеспечивая более эффективную совместную работу и обмен информацией.

Мобильные и облачные технологии внесли значительный вклад в изменения и развитие строительного сектора, улучшив цифровой опыт и повысив эффективность бизнеса, предоставляя информацию в реальном времени, обеспечивая комплексную доставку рабочей силы (ES) и улучшая организацию и производительность.

10) Технология блокчейн

Влияние технологии блокчейн на строительную отрасль в последние месяцы становится все более значительным. Эта технология родилась в 2008 году в результате создания цифровой валюты или криптовалюты (например, Биткойн или Эфириум).

Что такое блокчейн?

Блокчейн — это цифровая информация, хранящаяся в транзакционной общедоступной базе данных (блоке), которая контролируется одноранговым узлом или проверяется сетью компьютеров (цепочка). По сравнению со стандартными базами данных, блокчейн не требует централизованного управления просто потому, что весь обмен информацией происходит между конечными пользователями — одноранговыми узлами или узлами, без посредничества посредника.

Каждый узел в цепочке содержит различные типы информации, такие как свидетельство фискальной транзакции банка, контракт, свидетельства о праве собственности и заявление о подлинности. Безопасность данных блокчейна контролируется каждым узлом в цепочке, который отвечает за защиту своей части информации с помощью цифровой подписи и обеспечивает быстрый и безопасный обмен информацией без каких-либо третьих лиц.

Примеры использования блокчейна в строительных технологиях

Смарт-контракты

Технология блокчейн, как уникальный надежный администратор для всех сторон, участвующих в реализации контракта, может создать безошибочный процесс генерации, администрирования и мониторинга контрактов. Смарт-контракт — это разновидность цифрового протокола, развернутого в сети Blockchain с целью выполнения договорных условий.
В этом сценарии каждый узел в сети содержит все сведения о договорных обязательствах и знаком с условиями, которые необходимо выполнить во время их реализации. Внедрение смарт-контрактов с помощью технологии блокчейн повышает эффективность (после успешной проверки — выполненная работа становится оплачиваемой) и исключает посредников и их услуги.

Улучшения рабочего процесса

Технология блокчейн обеспечивает прозрачность во время процесса строительства, делая его широко открытым и влияя на оптимизацию рабочего процесса проекта. Более того, это способствует более совместной работе и способствует своевременному принятию решений, сводя к минимуму риск и избегая споров.

Биткойн для строительства

Применимость биткойнов в индустрии строительных технологий может стать решающим катализатором, способным повысить сотрудничество и прозрачность транзакций во время реализации контрактов, например, с помощью модели «плати по мере доставки». Это позволяет получить цифровое подтверждение выполненных договорных обязательств, которое инициирует платеж.
Растущее значение технологии блокчейн для строительной отрасли подтверждается созданием Консорциума Construction Blockchain — общественной исследовательской организации с более чем 60 участниками, изучающими возможности блокчейна, применимые в строительной отрасли.

В целом, 2021 год станет захватывающим годом для строительных технологий, поскольку эти услуги станут более доступными и станут критически важными для создания более безопасной, эффективной и разумной рабочей среды.