Строительство умных городов будущего

По оценкам ООН, к 2030 году 60 % мирового населения поселится в городских районах, причем каждый третий человек будет жить в городах с населением не менее полумиллиона человек.

Матти Миккола, генеральный директор базирующейся в Малайзии компании Eastern Pretech, последние 25 лет живет в Азии. Он видел своими глазами те изменения, которые вносит урбанизация в застроенную среду. «В развивающихся странах, где мы достаточно ясно видим последствия урбанизации, растет популярность технологии сборного железобетона. Так, например, в Китае ежегодно строятся сотни новых заводов ЖБИ. Когда огромное количество людей переезжает в города, необходимо быстро обеспечить их жильем в больших масштабах. Использование сборного железобетона для этих типов строительства является очевидным выбором, поскольку с ним строительство продвигается быстрее, по сравнению с монолитом».

Стремительное перемещение людей в городские районы приводит к проблемам, выходящим за рамки жилищного строительства. Растущая потребность в предоставлении услуг миллионам людей привела к росту популярности концепции «умного города».

«Города обеспечивают 80 процентов мирового ВВП. Это означает, что урбанизация открывает широкий спектр рыночных возможностей. Недостатком является то, что густозаселенные территории имеют свои долю проблемы – выбросы CO2, загрязнение окружающей среды и пробки», — отмечает доктор Мартин Брынсков, председатель Сети открытых и гибких умных городов (OASC) и доцент Орхусского университета в Дании.

«В рамках концепции «умного города» мы определяем строительные блоки будущего общества, в которых физическое дополняется цифровой инфраструктурой. Существует глобальный консенсус в отношении того, что термин «умный город» в некотором смысле является неполным. Речь идет об «умных городах и сообществах». Мы должны начать с уровня сообщества, если хотим понять, как происходит цифровая трансформация».

«В настоящее время мир сходится к одному определению того, что такое умный город. И это весьма перспективно – умный город оптимально использует физические, человеческие и технические или цифровые системы в застроенной среде, чтобы обеспечить процветающее и устойчивое будущее для своих граждан», — объясняет доктор Брынсков.

«Бетон образует большую часть застроенной среды – он развивает ее в течение последнего столетия. В некотором смысле мы ищем именно цифровой эквивалент бетона. Мы используем бетон везде. Без него невозможно построить общество, даже в трущобах. Нам нужно что-то настолько же простое, как бетон в физическом мире, для цифровых систем. В нашей организации мы называем эти необходимые факторы минимальными механизмами взаимодействия. И наша цель состоит в том, чтобы дать возможность людям с довольно простыми потребностями – особенно в таких районах, как Африка и Азия, где урбанизация происходит не очень структурированным образом, – принять участие в этой урбанизации».

Мииму Айраксинен, генеральный директор Финской ассоциации инженеров-строителей, подчеркивает необходимость устойчивого развития. «Умный город – это прежде всего устойчивый город – в экологическом, экономическом и социальном плане. Мы должны помнить, что города созданы для людей, и приставка «умный» – это своего рода клей, который соединяет услуги, необходимые для управления городом».

«Цель умных городов – не только упрощать повседневную жизнь их населения, но также и помочь городам работать экономно и экологично. Это означает, что нам нужно искать способы обеспечить эффективное использование ресурсов и сделать города устойчивыми», — продолжает Айраксинен.

Пратап Падоде, основатель и директор Совета умных городов Индии, отмечает: «Сначала нам необходимо выделить область, в которой мы сможем претворить в жизнь концепцию устойчивого существования. Бетон, например, является прочным строительным материалом, который хорошо подходит для строительства долговечных зданий, что является абсолютной необходимостью при создании комфортной для жилья и работы среды. В перенаселенных городах использование бетона обусловлено еще и тем, что он позволяет строить здания любой требуемой высоты, оставляя больше свободного пространства и не жертвуя сельскохозяйственными участками. Бетон – это самый современный материал для быстрой и удобной застройки городской среды».

Падоде добавляет, что благодаря гибкости, бетон будет играть важную роль в умных городах будущего. «Конструкции требуют точности, и она может быть обеспечена при работе с бетоном, потому что он принимает любую желаемую форму. По-моему, сборный железобетон, который уже широко используется в развитых странах, станет скорее нормой, чем исключением. В развивающихся странах уже виден рост использования технологии сборного железобетона, благодаря ее способности осуществлять проекты в короткие сроки. Железобетонные изделия являются стандартизированными, они доставляются на стройплощадку и устанавливаются. Это огромный плюс, особенно в перенаселенных районах, где люди кишат вокруг, потому что сборный железобетон создает меньше неудобств для города и его жителей.»

Миккола также признает преимущества использования сборного железобетона в строительстве устойчивых умных городов будущего. «Использование технологии сборного железобетона является более экологичным, чем обычные строительные методы, поскольку сборный железобетон производит меньше отходов, а также является более производительным и эффективным. Когда здание из ЖБИ спроектировано правильно, вы можете фактически построить такую конструкцию, которую можно демонтировать и переместить на новое место. Мы построили, например, многоэтажную автостоянку, используя только болтовые соединения. Когда потребность в ней отпадет, можно демонтировать всю конструкцию, переместить ее на новое место, и она может быть использована снова, что исключит потребность в новом строительстве», — говорит Миккола.

Услуги с поддержкой интернета вещей и искусственного интеллекта будут играть ключевую роль в умных городах и сообществах, поэтому крайне важно найти способ легко интегрировать их в городскую среду, подчеркивает доктор Брынсков. «В рамках финансируемого Европейским Сообществом проекта SynchroniCity мы использовали 50 продуктов и услуг в 21 городе. Используя концепцию SynchroniCity, которая основывается на минимальных механизмах взаимодействия организации OASC, эти пилотные проекты показали, как местные органы власти могут эффективно использовать датчики и данные для предоставления услуг, которые положительно влияют на благосостояние граждан».

Айраксинен подчеркивает, что мы можем извлечь выгоду из уже существующей застроенной среды. «Учитывая, что большая часть мира уже построена из бетона, главное – привести эти конструкции в соответствие с теми стандартами, которые необходимы сейчас и в будущем. Мы можем рассматривать застроенную вокруг нас среду как своего рода скелет для интеллектуальных технологий. Было бы пустой тратой материала уничтожить скелет, но вместо этого мы можем обновить его. Мы можем, например, прикрепить к бетонным поверхностям датчики, чтобы получать данные и предупреждения о наводнении или дорожных условиях. Новые бетонные конструкции могут включать в себя химические вещества, которые могут помочь конструкции ”исцелить себя” или подавать сигналы без отдельных датчиков. Бетон, как материал, действительно становится все умнее с каждым днем».

Падоде признает, что некоторые проблемы все-таки возникают при интеграции существующих конструкций в шаблон умного города. «Один из вызовов строительства умных городов заключается в том, что старые конструкции нецелесообразно полностью разрушать, нам надо модернизировать их. Для этого уже есть решения – например, бетонные балки могут быть адаптированы достаточно системно».

Миккола перечисляет ряд преимуществ, которые уже обеспечиваются сборными железобетонными изделиями, делая их идеальным строительным материалом для умных городов. «Многопустотная плита позволяет протянуть через себя провода и другие соединения, поэтому она является отличным строительным материалом для умных городов. Кроме того, ее преимущество в том, что она требует до 40 % меньше бетона, чем другие технологии», — говорит он. «Бетон также очень гибок с точки зрения интеграции технологий, необходимых в умных городах. Когда бетон все еще влажный, вы можете положить углеродные нанотрубки, которые станут частью конструкции, когда бетон затвердеет. И, так как технология становится все более совершенной, а датчики уменьшаются, становится все легче интегрировать их с бетоном.»