CC BY
48DOI 10.47576/2712-7559 2023 1 46
УДК 338
Соловьев Вячеслав Константинович,
соискатель кафедры строительного инжиниринга и материаловедения, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия, e-mail: eleck.tro@yandex.ru
ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ НОВЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, СВЯЗАННЫХ С РАЗВИТИЕМ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА
В статье рассматриваются достоинства и недостатки новых строительных технологий, которые непосредственно связаны с развитием научно-технического прогресса в мировом пространстве. На основе научного исследования предлагается решение проблем, связанных с научно-техническим прогрессом в целом и с внедрением новых технологий в строительство в частности. Перспективы исследований автор связывает с изучением применения новых материалов в промышленном и гражданском строительстве.
Ключевые слова: перспективы; строительство; научно-технический прогресс; технологии; достоинства; недостатки; проблемы науки.
The article discusses the advantages and disadvantages of new building technologies, which are directly related to the development of scientific and technological progress in the global space. On the basis of scientific research, a solution to the problems associated with scientific and technological progress in general and with the introduction of new technologies in construction in particular is proposed. The author connects the prospects for research with the study of the use of new materials in industrial and civil construction.
Keywords: perspectives; construction; scientific and technical progress; technologies; dignity; flaws; problems of science.
UDC 338
Soloviev Vyacheslav Konstantinovich,
Competitor of the Department of Construction Engineering and Materials Science, Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russia,
e-mail: eleck.tro@yandex.ru
ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF NEW BUILDING TECHNOLOGIES ASSOCIATED WITH THE DEVELOPMENT OF SCIENTIFIC AND TECHNOLOGICAL PROGRESS
Научно-технический прогресс (НТП) в строительной отрасли способствует качественным изменениям в применяемых технологиях, конструкциях и материалах. Внедрение новых технологий имеет двойственный характер, так как, с одной стороны, способствует снижению расходов застройщика, с другой - требует высококвалифицированных кадров, современной техники, технологий, оборудования, программных средств (продуктов) и систем.
Цель статьи - на основе проведенного научного исследования выявить достоинства и недостатки современных технологий, связанных с научно-техническим прогрессом в целом и с внедрением в строительство в частности. Объект исследования - строительные организации, осуществляющие деятельность в установленном законом порядке. Предмет исследования - новые технологии, которые позволяют развивать научно-технический прогресс в мире в целом и в строительной отрасли в частности. При исследовании применялись системный, комплексный, логический, исследовательский, научный и функциональный подходы.
Тема научной статьи недостаточно изучена в зарубежной и отечественной литературе, так как обычно описываются преимущества и характеристики технологий, применяемых в строительстве, но не заостряется внимание на недостатках, которые свойственны каждой технологии. Так, А. Алексеев, О. Ерахти-на, К. Кондрашева, Т. Никитин представили научному сообществу классификацию новых технологий, опирающиеся на разработки в области искусственного интеллекта [1, с. 012001]; А. А. Акбирова изучила проблемы производства строительно-технических экспертиз зданий, при строительстве которых были применены новые материалы и технологии [2, с. 354-357]; А. О. Алексеев, Т. В. Адыева рассмотрели юридические и математические проблемы определения категории риска членов саморегулируемых организаций [3, с. 10-14]; А. О. Алексеев, И. Е. Алексеева, О. С. Ерахтина исследовали факторы, влияющие на определение уровня риска применения систем искусственного интеллекта (при этом авторы приходят к выводу, что для определения уровня риска необходимо оценить влияние таких взаимосвязанных факторов, как тип технологии
искусственного интеллекта, сфера его применения, а также статус разработчика) [4, с. 325-331]; А. О. Алексеев, Э. Р. Галиаскаров, К. С. Коскова рассмотрели развитие техноло -гии концептуального проектирования жилой недвижимости, способ развития технологии концептуального проектирования объектов жилой недвижимости на основе синтеза методов системно-когнитивного анализа с матричными технологиями комплексного оценивания [5, с. 1983-1988]; Е. А. Андреев, Ю. В. Сапрыгина, А. В. Тышкевич, А. А. По-техин представили технологию 3D-печати в строительстве как новое направление развития эффективных строительных технологий [6, с. 6-9]; В. В. Демина, Е. А. Трусова, Д. В. Гу-лякин описали новые информационные технологии и виртуальные объекты строительства [7, с. 215-218]; Д. С. Евсеенкова рассматривала преимущества использования BIM-технологий на примере строительной отрасли в целом и применение данных технологий в России [8, с. 129-130]; И. М. Кобзарь рассмотрел новую технологию строительства «TOP DOWN», которая используется в целях более рационального использования земельных участков для возведения зданий и сооружений на урбанизированной территории [9, с. 80-83]; С. А. Ковтун, С. В. Ялынская представили расчет экономической эффективности от применения новых материалов и технологий в малоэтажном строительстве [10, с. 341-345]; Т. В. Кудряшова, Л. Е. Скрип-кина изучили новые технологии в совершенствовании организации строительства магистральных газотранспортных сетей [11, с. 43-51]; Е. В. Курочкина представила обзор технологий, позволяющих эффективно управлять этапами жизненного цикла зданий и сооружений [12, с. 27-30]; О. С. Ларина изучила новые технологии в строительстве [13, с. 70-74]; Д. А. Медведникова рассмотрела влияние инноваций и технологий на рынок недвижимости [14, с. 634-637]; А. Ю. Немцов, Н. С. Тихонова изучили новые технологии «зеленого» строительства [15, с. 215-217]; Ю. Л. Нестерова, Л. А. Шильдт, О. М. Са-фина предложили систему классификации рисков в строительной отрасли и методы воздействия на риск либо на его причины [16, с. 33-35]; С. В. Пономарева, А. А. Жигит, С. А. Лашкин изучили моделирование рисков, влияющих на несвоевременное завершение
гражданского и промышленного строительства в Российской Федерации [17, с. 8290]; Н. А. Старостина представила краткую историю развития аддитивных технологий, преимущества и недостатки использования 3D-печати в строительстве [18, с. 149-156]; Е. М. Тишина, И. С. Боченков представили обзор развития В1М-технологий [19, с. 6-8]; В. М. Толмачева, Н. Е. Семичева, В. Ю. Амелин поднимают вопросы актуальности варп-строительства [20, с. 18-20]; С. С. Федоров предложил схему системы управления для продвижения новых технологий при проектировании объектов строительства в рамках общей парадигмы биосферно-совместимых технологий, разработанной РААСН [21, с. 86-94]; В. Я. Швидкий представил научной
общественности геодезическое обеспечение строительства мостов с применением новых технологий [22, с. 46-52].
Достижения научно-технического прогресса активно используются строительными компаниями всего мира. Научно-технический прогресс в строительной отрасли - это, прежде всего, применение новых материалов, а также сокращение сроков работ. Внедрение передовых технологий и материалов невозможно представить без современных программных продуктов, систем и моделирования. Представим анализ основных преимуществ и недостатков современных технологий в строительстве, которые в последнее время активно внедряются в Российской Федерации (табл. 1).
Наименование технологии Авторы Достоинства технологии Недостатки технологии
1. Технология применения искусственного интеллекта [1, с. 012001]; [4, с. 325-331] Алексеев А., Ерах-тина О., Кондрашева К., Никитин Т. [1, с. 012001]; Алексеев А. О., Алексеева И. Е., Ерахтина О. С. [4, с. 325-331] Высокая скорость работы Быстро принимает решение Большой объем обработанной информации Большой объем памяти Высокая стоимость Приводит к безработице человека Манипулирование человеком
2. Технологии концептуального проектирования жилой недвижимости [5, с. 19831988]. Алексеев А. О., Галиаскаров Э. Р., Коскова К. С. [5, с. 1983-1988] Сокращение числа параметров, описывающих объект недвижимости, за счет выявления наиболее важных характеристик объекта недвижимости, пользующегося наибольшей популярностью на рынке [5, с. 1983-1988] Воздействие критических факторов Дефицит кадров
3. Технология 3D-печати в строительстве [6, с. 6-9] Андреев Е. А., Сапрыгина Ю. В., Тышкевич А. В., Потехин А. А. [6, с. 6-9] Быстрая визуализация объектов Формирование сложных моделей и объектов Высокие требования к аппаратной составляющей компьютера Высокие затраты
4. Информационные технологии и виртуальные объекты строительства [7, с. 215-218] Демина В. В., Трусова Е. А., Гулякин Д. В. [7, с. 215-218] Безопасность испытаний Динамичные технологии Разные уровни абстракции Сокращение затрат Простота обслуживания Клонирование и резервирование данных Точные расчеты Запуск только на специальном оборудовании Замедленное выполнение команд
5. Технология ВАРП-строительства [20, с. 18-20] Толмачева В. М., Семичева Н. Е., Амелин В. Ю. [20, с. 18-20] Высокая скорость работы Инновационная технология Нет необходимых ограничений Небольшая динамика развития
6. В1М-технологии [8, с. 129-130]; [19] Евсеенкова Д. С. [8, с. 129-130]; Тишина Е. М., Боченков И. С. [19] Позволяет сопровождать объект на всех стадиях жизненного цикла (от про -екта до демонтажа) Долгий процесс внедрения В1М-технологий Привычка работников работать на базе других программных продуктов
7. Аддитивные технологии [18] Старостина Н. А. [18] Позволяют создавать и визуализировать строительные объекты Высокая цена расходных материалов Низкое качество расходных материалов Высокая стоимость принтеров Необходимость утилизации
Таблица 1 - Анализ достоинств и недостатков технологий в строительстве
8. Энергосберегающие технологии в строительстве [16] Нестерова Ю. Л., Шильдт Л. А., Сафина О. М. [16] Энергосбережение Экономия ресурсов Высокая стоимость Цвет вызывает дискомфорт Мерцающий эффект Экологический вред
9. Технология «зеленого» строительства [15, с. 215-217] Немцов А. Ю., Тихонова Н. С. [15, с. 215-217] Снижение уровня потребления энергетических и материальных ресурсов на протяжении всего жизненного цикла здания: от выбора участка по проектированию, строительных работ, эксплуатации, ремонту, сносу Использование возобновляемых источников энергии для обеспечения энергетических потребностей (солнечная энергия, ветроэнергетика, геотермальная энергетика); для строительства «зеленых» зданий используются технологии, которые влияют на снижение энергопотребления в доме и, благодаря этому, вредоносное влияние на окружающую среду стремится к минимуму [15, с. 215-217] Высокая длительность процесса Сложность перестройки системы
10. Технологии совершенствования организации строительства магистральных газотранспортных сетей [11, с. 43-51] Кудряшова Т. В., Скрипкина Л. Е. [11, с. 43-51] Быстрая организация строительства магистральных газотранспортных сетей Дефицит квалифицированных кадров в данной области
11. TOP DOWN -новая технология строительства [9, с. 80-83] Кобзарь И. М. [9, С. 80-83] Новая технология строительства, которая применяется в целях более рационального использования земельных участков для возведения зданий и сооружений на урбанизированной территории [9, с. 80-83] Психологическая неготовность людей к переменам
В табл. 1 представлены одиннадцать современных технологий, которые имеют и преимущества, и недостатки, которые потребуют от ученых всего мира перспективных решений.
Целесообразно также отметить, что современное материаловедение с учетом передовых технологий и материалов продвинулось значительно в XXI в. Представим современные материалы, которые будут использоваться в строительстве настоящих и будущих объектов (рис. 1).
Данные, представленные на рис. 1, демон -стрируют, что научно-технический прогресс затрагивает и такую область знаний, как материаловедение, так как появляются новые материалы для строительства, дизайна, конструкций, ремонта и пр.
В результате исследования были сделаны следующие выводы:
- научно-технический прогресс в мировом пространстве активно развивается, но при этом наравне с новыми технологиями, которые, несомненно, приносят пользу, также имеют и недостатки (экологический вред;
безработица; утилизация отходов; дефицит высококвалифицированных работников; качество материалов; высокая стоимость материалов и технологий; высокое время на разработку; проектирование и внедрение новых технологий и пр.);
- научно-технический прогресс направлен на снижение расходов и увеличение скорости строительства 4D, 5D, 6D);
- многие технологии в строительстве направлены на обеспечение безопасности (умный дом, инженерные сети, электрические сети и пр.);
- технологии приводят к экономии ресурсов и переработки отходов производства и строительства;
- технологии решают проблемы человеческого фактора, исключая ошибки;
- технологии позволяют моделировать современный дизайн и увеличивать эргономич-ность;
- научно-технический прогресс способствует облегчению и упрочнению строительных конструкций за счет применения новых композиционных материалов;
Рисунок 1 - Современные материалы, применяемые для строительства объектов
- благодаря научно-техническому прогрессу снижается брак в промышленном и гражданском строительстве.
Перспективы своих будущих исследований автор связывает с изучением применения новых материалов в промышленном и гражданском строительстве.
Список литературы
1. Alekseev A., Erakhtina O., Kondratyeva K., Nikitin T. Classification of artificial intelligence technologies to determine the civil liability // Journal of Physics: Conference
Series. Сер. «International Conference «Intelligent Systems in Science and Technology», ICISST 2020" 2021. С. 012001.
2. Акбирова А. А. Проблемы производства строительно-технических экспертиз зданий, при строительстве которых были применены новые материалы и технологии // Аллея науки. 2017. Т. 3. № 9. С. 354-357.
3. Алексеев А. О., Адыева Т. В. Юридические и математические проблемы определения категории риска членов саморегулируемых организаций // Математика и междисциплинарные исследования - 2021. Материалы всероссийской научно-практической конференции молодых ученых с международным участием / гл. редактор А. П. Шкарапута. Пермь, 2021. С. 10-14.
4. Алексеев А. О., Алексеева И. Е., Ерахтина О. С. Об оценке риска применения технологий искусственного интеллекта // Цифровые технологии и право : сборник научных трудов I Международной научно-практической конференции. В 6 томах / под редакцией И. Р. Бегишева [и др.]. Казань, 2022. С. 325-331.
5. Алексеев А. О., Галиаскаров Э. Р., Коскова К. С. Развитие технологии концептуального проектирования жилой недвижимости. Часть 1 // XIII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2019 : сборник трудов XIII Всероссийского совещания по проблемам управления ВСПУ-2019. Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН. 2019. С. 1983-1988.
6. Андреев Е. А., Сапрыгина Ю. В., Тышкевич А. В., Потехин А. А. Технология 3D-печати в строитель -стве, как новое направление развития эффективных строительных технологий // Инновационные подходы в современной науке : сборник статей по материалам II международной научно-практической конференции . 2017. С. 6-9.
7. Демина В. В., Трусова Е. А., Гулякин Д. В. Новые информационные технологии и виртуальные объекты строительства // Наукосфера. 2021. № 12-2. С. 215-218.
8. Евсеенкова Д. С. BIM-технологии - качественно новый уровень в строительстве // Информационные и графические технологии в профессиональной и научной деятельности : сборник статей Международной научно-практической конференции / отв. ред. Н. И. Красовская. 2017. С. 129-130.
9. Кобзарь И. М. TOP DOWN - новая технология строительства // Военно-инженерное дело на Дальнем Востоке России. Материалы V Всероссийской научно-практической конференции. 2021. С. 80-83.
10. Ковтун С. А., Ялынская С. В. Экономическая эффективность применения новых материалов и технологий в малоэтажном строительстве // Международный студенческий строительный форум-2017. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г Шухова. Белгород, 2017. С. 341-345.
11. Кудряшова Т. В., Скрипкина Л. Е. Новые технологии в совершенствовании организации строительства магистральных газотранспортных сетей // Beneficium. 2019. № 3 (32). С. 43-51.
12. Курочкина Е. В. Новые информационные системы в строительстве: технологии информационных систем в проектировании, строительстве, эксплуатации зданий // Научный Лидер. 2022. № 25 (70). С. 27-30.
13. Ларина О. С. Новые технологии в строительстве // Наука и образование XXI века : Материалы XI международной научно-практической конференции. Современный технический университет. 2017. С. 70-74.
14. Медведникова Д. А. Влияние новых технологий в строительстве на стоимость недвижимости в Российской Федерации // Устойчивое развитие цифровой экономики, промышленности и инновационных систем. Сборник трудов научно-практической конференции с зарубежным участием / под редакцией Д. Г Родионова, А. В. Бабкина. 2020. С. 634-637.
15. Немцов А. Ю., Тихонова Н. С. Новые технологии «зеленого» строительства // Инновационное развитие легкой и текстильной промышленности" (ИН-ТЕКС-2018) : сборник материалов международной научной студенческой конференции. 2018. С. 215-217.
16. Нестерова Ю. Л., Шильдт Л. А., Сафина О. М. Управление рисками при внедрении энергосберегающих технологий в новом строительстве // Студенческий. 2020. № 17-3 (103). С. 33-35.
17. Пономарева С. В., Жигит А. А., Лашкин С. А. Мо -делирование рисков влияющих на несвоевременное завершение гражданского и промышленного строительства в Российской Федерации // Вестник Алтайской академии экономики и права. 2019. № 7-2. С. 8290.
18. Старостина Н. А. Новые технологии в строительстве и влияние их внедрения на трудовые ресурсы // Вестник МГЭИ (on line). 2022. № 1. С. 149-156.
19. Тишина Е. М., Боченков И. С. Новые технологии, применяемые в сфере информационного моделирования в строительстве // Национальная Ассоциация Ученых. 2021. № 73-1. С. 6-8.
20. Толмачева В. М., Семичева Н. Е., Амелин В. Ю. Развитие, совершенствование и перспективы технологии ВАРП-строительства, как новой технологической тенденции в отрасли // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2020. № 8 (1032). С. 18-20.
21. Федоров С. С. Уровневая модель управления программами создания новых технологий при проектировании объектов строительства // Строительство и реконструкция. 2019. № 6 (86). С. 86-94.
22. Швидкий В. Я. Геодезическое обеспечение строительства мостов с применением новых технологий // Приложение к журналу Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка : сборник статей по итогам научно-технической конференции. 2019. № 10-1. С. 46-52.
References
1. Alekseev A., Erakhtina O., Kondratyeva K., Nikitin T. Classification of artificial intelligence technologies to determine the civil liability. Journal of Physics: Conference Series. Сер. «International Conference «Intelligent Systems in Science and Technology», ICISST2020". 2021. Pp. 012001.
2.Akbirova A.A. Problems of production of construction and technical examinations of buildings, in the construction of which new materials and technologies were applied. Science Alley. 2017. V. 3. No. 9. Pp. 354-357.
3. Alekseev A.O., Adyeva T.V. Legal and mathematical problems of determining the risk category of members of self-regulatory organizations. In the collection: Mathematics and interdisciplinary research - 2021. Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference of Young Scientists with International Participation. Ch. editor A.P. Shkaraputa. Perm, 2021. Pp. 10-14.
4. Alekseev A.O., Alekseeva I.E., Erakhtina O.S. On the risk assessment of the use of artificial intelligence technologies. In the collection: Digital technologies and law. Collection of scientific papers of the I International Scientific and Practical Conference. In 6 volumes. Edited by I.R. Begisheva [i dr.]. Kazan, 2022. Pp. 325-331.
5. Alekseev A.O., Galiaskarov E.R., Koskova K.S. Development of technology for the conceptual design of residential real estate. Part 1. In the collection: XIII All-Russian Conference on Management Problems VSPU-2019. Proceedings of the XIII All-Russian Conference on Management Problems of the VSPU-2019. Institute of Management Problems. V.A. Trapeznikov RAS. 2019. Pp. 1983-1988.
6. Andreev E.A., Saprygina Yu.V., Tyshkevich A.V., Potekhin A.A. 3D printing technology in construction as a new direction in the development of effective building technologies. In the collection: Innovative approaches in modern science. Collection of articles based on materials of the II International Scientific and Practical Conference. 2017. Pp. 6-9.
7. Demina V.V., Trusova E.A., Gulyakin D.V. New information technologies and virtual construction objects. Naukosphere. 2021. No. 12-2. Pp. 215-218.
8. Evseenkova D.S. BIM-technologies - a qualitatively new level in construction. In the collection: Information and graphic technologies in professional and scientific activities. Collection of articles of the International scientific-practical conference. Rep. ed. N.I. Krasovskaya. 2017. Pp. 129-130.
9. Kobzar I.M. TOP DOWN - new construction technology. In the collection: Military engineering in the Russian Far East. Materials of the V All-Russian Scientific and Practical Conference. 2021. Pp. 80-83.
10. Kovtun S.A., Yalynskaya S.V. Economic efficiency of the use of new materials and technologies in low-rise construction. In the collection: International Student Building Forum-2017. Belgorod State Technological University. V.G. Shukhov. Belgorod, 2017. Pp. 341-345.
11. Kudryashova T.V., Skripkina L.E. New technologies in improving the organization of construction of gas transmission networks. Beneficium. 2019. No. 3 (32). Pp. 43-51.
12. Kurochkina E.V. New information systems in construction: technologies of information systems in design, construction, operation of buildings. Scientific Leader. 2022. No. 25 (70). Pp. 27-30.
13. Larina O.S. New technologies in construction. In the collection: Science and education of the XXI century. Materials of the XI international scientific-practical conference. Modern technical university. 2017. Pp. 70-74.
14. Medvednikova D.A. The impact of new technologies in construction on the value of real estate in the Russian
Federation. In the collection: sustainable development of the digital economy, industry and innovation systems. Collection of proceedings of the scientific-practical conference with foreign participation. Edited by D. G. Rodionov, A. V. Babkin. 2020. Pp. 634-637.
15. Nemtsov A.Yu., Tikhonova N.S. New technologies of "green" construction. In the collection: Innovative development of the light and textile industry "(INTEX-2018). Collection of materials of the International Scientific Student Conference. 2018. Pp. 215-217.
16. Nesterova Yu.L., Shildt L.A., Safina O.M. Risk management in the implementation of energy-saving technologies in new construction. Student. 2020. No. 17-3 (103). Pp. 33-35.
17. Ponomareva S.V., Zhigit A.A., Lashkin S.A. Modeling risks affecting the untimely completion of civil and industrial construction in the Russian Federation. Bulletin of the Altai Academy of Economics and Law. 2019. No. 7-2. Pp. 82-90.
18. Starostina N.A. New technologies in construction and the impact of their implementation on labor resources. Vestnik MGEI (on line). 2022. No. 1. Pp. 149-156.
19. Silence E.M., Bochenkov I.S. New technologies used in the field of information modeling in construction. National Association of Scientists. 2021. No. 73-1. Pp. 6-8.
20. Tolmacheva V.M., Semicheva N.E., Amelin V.Yu. Development, improvement and prospects of WARP construction technology as a new technological trend in the industry. BST: Bulletin of construction equipment. 2020. No. 8 (1032). Pp. 18-20.
21. Fedorov S.S. Level model for managing programs for creating new technologies in the design of construction projects. Construction and Reconstruction. 2019. No. 6 (86). Pp. 86-94.
22. Shvidky V.Ya. Geodetic support for the construction of bridges using new technologies. Supplement to the journal Izvestia Vuzov. Geodesy and aerial photography. Collection of articles following the results of the scientific and technical conference. 2019. No. 10-1. Pp. 46-52.
