Результати пошуку

Сучасне будівництво досягло вражаючих успіхів у теплоізоляції. Стіни з мінеральною ватою та пінополістиролом ефективно зменшують втрати тепла , але не вирішують фундаментальну проблему: будівлі залишаються пасивними об'єктами, залежними від безперервного енергопостачання. Коли вимикається опалення — температура швидко падає. У спекотні дні кондиціонери працюють з максимальним навантаженням. Що, якщо самі стіни могли б зберігати  тепло чи холод, поступово віддаючи його протягом годин? Саме це роблять фазоперехідні матеріали (Phase Change Materials, ФЗМ)  — речовини, що поглинають і віддають енергію при зміні фази, подібно до «термальних батарей». Фізика простими словами: чому плавлення — це батарея Згадайте, як довго тримається температура льоду при таненні — 0 °C, поки весь лід не розтане. Це явище називається прихованою теплотою фазового переходу . Для води це значення становить приблизно 334 Дж/г — тепло поглинається без зміни температури при переході з твердого стану в рідкий. ФЗМ використовують цей ефект для регулювання температури. Коли в приміщенні стає жарко, матеріал плавиться, поглинаючи надлишкове тепло. Коли температура падає — він затвердівує, віддаючи накопичену енергію. Таким чином, температура в приміщенні залишається стабільною  без використання електроенергії. «Суть ФЗМ у їхній здатності згладжувати коливання температури», — пояснюють дослідники з Університету Шеффілда. «Вони діють як термальний акумулятор, зменшуючи пікові навантаження на системи HVAC» . Від парафіну до біополімерів: еволюція ФЗМ Перші ФЗМ для будівництва базувалися на парафінах  — недорогих речовинах з точно сконфігурованими температурами плавлення (зазвичай 21–29 °C для комфортних умов). Однак горючість парафінів стимулювала пошук альтернатив: Солоні гідрати  (Na₂SO₄·10H₂O, CaCl₂·6H₂O) — негорючі, але чутливі до надохолодження Жирні кислоти  — біорозкладні та стабільні при циклічному використанні Евтектичні суміші  — для точного налаштування температури фазового переходу Ключовим проривом стала мікрокапсуляція  — розміщення ФЗМ у полімерних оболонках 1–1000 мкм. Це запобігає витоку матеріалу при плавленні та дозволяє інтегрувати ФЗМ у бетон, гіпсокартон, штукатурку. Дослідження 2024 року підтверджують стабільність мікрокапсульованих парафінів після 1000 циклів . Інтеграція в будівельні конструкції: реальні застосування Стіни та підлоги.  Дослідники з Університету Малайзії досліджують «подвійні стіни» з повітряним прошарком, заповненим ФЗМ. Лабораторні тести демонструють значне зниження теплопередачі та згладжування температурних коливань . Стелі.  Встановлення ФЗМ у стелі ефективне, оскільки тепле повітря піднімається вгору. Дослідження в Канаді показали зменшення потреби в кондиціонуванні на 25–30% у літні місяці . Системи опалення.  Дослідження інтеграції ФЗМ із пічним опаленням (цитоване в огляді ) показує, що матеріал може продовжувати віддавати тепло протягом кількох годин після припинення горіння, зменшуючи кількість розтопок. Сонячні теплові системи.  ФЗМ-баки дозволяють зберігати енергію денного сонця для використання вночі, вирішуючи проблему інтермітентності відновлюваної енергетики. Реальні результати: що показують дослідження Важливо розрізняти лабораторні дані та польові результати: Зменшення пікового енергоспоживання на 40–50%  — за даними моделювання та деяких польових досліджень, хоча реальні показники сильно залежать від клімату Економія 15–25% енергії  на опалення та кондиціонування — за умови правильного підбору температури фазового переходу під конкретний клімат Зниження амплітуди коливань температури  в приміщенні на 5–8°C — типовий результат для добре спроєктованих систем Критичні обмеження та виклики Пожежна безпека.  Парафінові ФЗМ горючі. Для житлових будівель використовують негорючі альтернативи (солоні гідрати) або додають вогнезахисні покриття, що збільшує вартість. Низька теплопровідність.  Більшість ФЗМ мають теплопровідність ~0,2 Вт/м·К, що обмежує швидкість «заряду» та «розряду». Досліджують додавання графену чи алюмінієвих порошків, але це ускладнює технологію. Кліматична специфіка.  ФЗМ найефективніші в кліматах з великими добовими коливаннями температури (пустелі, континентальний клімат). У помірних морських кліматах з невеликими коливаннями ефект може бути мінімальним. Вартість та окупність.  ФЗМ коштують дорожче традиційних утеплювачів. Окупність інвестицій зазвичай становить 7–12 років за умови високих цін на енергію — не 5–7, як зазначалося раніше. Майбутнє: біо-базовані ФЗМ та інтелектуальні системи Найперспективніший напрям — ФЗМ з рослинних олій та восків , що поєднують енергоефективність з біорозкладністю. Дослідження 2024 року демонструють їхню конкурентоспроможність з парафінами за стабільністю . Другий напрям — гібридні системи , що поєднують ФЗМ з тепловими насосами та інтелектуальним управлінням. AI-алгоритми можуть прогнозувати погодні умови та «заряджати» ФЗМ у найвигідніші періоди. Висновок: реалістичні очікування Фазоперехідні матеріали не є панацеєю для всіх енергетичних проблем будівель. Вони ефективні в специфічних умовах: при значних добових коливаннях температури, у поєднанні з доброю базовою ізоляцією, при правильному підборі температури плавлення. Проте як доповнення до традиційних рішень ФЗМ пропонують унікальну перевагу — здатність перетворювати пасивну оболонку будівлі на активну термальну систему. У світі, де електромережі переживають пікові навантаження, а кліматичні зміни загострюють потребу в енергоефективності, ця технологія заслуговує на увагу — з реалістичними очікуваннями та розумінням її обмежень. Список джерел Rashid, F. L., Dulaimi, A., Hatem, W. A., Al-Obaidi, M. A., Ameen, A., Eleiwi, M. A., Jawad, S. A., Bernardo, L. F. A., & Hu, J. W. (2024). Recent Advances and Developments in Phase Change Materials in High-Temperature Building Envelopes: A Review of Solutions and Challenges.  Buildings ,  14 (6), 1582. https://doi.org/10.3390/buildings14061582 Khdair, A. I., Kalbasi, R., Dara, R. N., & Afrand, M. (2025). Phase change materials in buildings: A comprehensive review of applications, climate strategies, and 3E performance. Journal of Energy Storage , 132 , 117675. https://doi.org/10.1016/j.est.2025.117675 Pereira J, Souza R, Oliveira J, Moita A. Phase Change Materials in Residential Buildings: Challenges, Opportunities, and Performance. Materials (Basel). 2025 Apr 30;18(9):2063. doi: 10.3390/ma18092063. PMID: 40363562; PMCID: PMC12072427.

Вступ та проблематика Деградація бетонних конструкцій через проникнення агресивних агентів залишається критичним викликом цивільної інженерії. Мікротріщини шириною 0,1–0,5 мм, утворені внаслідок усадки, термічних градієнтів або механічних навантажень, функціонують як транспортні канали для хлоридів і CO₂, прискорюючи корозію арматури та карбонатацію цементної матриці . Традиційні методи ремонту (ін'єктування епоксидів, гідроізоляція) є реактивними та локальними. Альтернатива — інтеграція автономних репаративних систем у матеріальну структуру на етапі виробництва. Механізми самовідновлення: класифікація та принципи Сучасні підходи поділяються на автономні  та біологічні . Автономні системи використовують вбудовані мікрокапсули (діаметр 50–300 мкм) з ціанакрилатами або епоксидними смолами, що руйнуються при упертненні тріщини, герметизуючи дефект. Ефективність обмежена шириною тріщини (до 0,2 мм) та одноразовістю активації . Біологічний підхід базується на біомінералізації — процесі індукованого мікроорганізмами осадження кальциту (CaCO₃). Спори алкалофільних бактерій родів Bacillus  та Sporosarcina  (концентрація 10⁶–10⁸ КУО/г цементу) інкапсулюються в гідрогелеві носії або пористі легкі агрегати для захисту від високого pH (>12) та температур гідратації. При утворенні тріщини та проникненні вологи бактерії активуються, метаболізуючи сечовину за реакцією: CO(NH₂)₂ + 2H₂O → 2NH₃ + CO₂ → CO₃²⁻ + Ca²⁺ → CaCO₃↓ Осаджений кальцит щільно заповнює порожнини (щільність ~2,71 г/см³), відновлюючи міцність на розтяг до 80% від початкової при ширині тріщини 0,3 мм (Jonkers et al., Delft University, 2020). Гетерогенне залуження передбачає введення цементу з підвищеним вмістом C₃A для стимуляції еттрінгітоутворення в зонах пошкодження. Емпіричні дані та інженерні обмеження Пілотне впровадження в мостових конструкціях (Highways England, 2019–2024) продемонструвало зменшення проникності хлоридів на 40% порівняно з контрольними зразками . Проте масштабування стримується: втрата бактеріальної активності при температурі >50°C під час твердіння; еволюційна нестабільність штамів у довгостроковій перспективі (>50 років); додаткові витрати €80–120/м³ (LCC-аналіз показує окупність при терміні служби >60 років) . Висновок Самовідновлюваний бетон представляє парадигму матеріалів четвертого покоління  з адаптивною функціональністю. Подальші дослідження мають зосередитися на термостабільних штамах та гібридних капсулях з контрольованим висвободженням для забезпечення багаторазової репарації. Список джерел Scrivener, K. L., John, V. M., & Gartner, E. M. (2018). Eco-efficient cements: Potential economically viable solutions for a low-CO₂ cement-based materials industry. Cement and Concrete Research , 114, 2–26. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.03.015 White, S. R., et al. (2001). Autonomic healing of polymer composites. Nature , 409(6822), 794–797. https://doi.org/10.1038/35057232 Jonkers, H. M., & Schlangen, E. (2007). Self-healing of cracked concrete: A bacterial approach. Proceedings of the First International Conference on Self Healing Materials , 1–8. Wang, J., et al. (2014). Self-healing concrete by use of microencapsulated bacterial spores. Cement and Concrete Research , 56, 139–152. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2013.11.009 Wiktor, V., & Jonkers, H. M. (2011). Quantification of crack-healing in novel bacteria-based self-healing concrete. Cement and Concrete Composites , 33(7), 763–770. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2011.03.012 Neville, A. (2011). Properties of Concrete  (5th ed.). Pearson Education Limited. Yang, Y., et al. (2009). A self-healing cementitious composite using oil core/silica gel shell microcapsules. Cement and Concrete Composites , 31(9), 611–617. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2009.05.006 Achal, V., et al. (2011). Strain improvement of Sporosarcina pasteurii for enhanced urease and calcite production. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology , 38(4), 555–563. https://doi.org/10.1007/s10295-010-0801-4 Jonkers, H. M., et al. (2010). Application of bacteria as self-healing agent for the development of sustainable concrete. Ecological Engineering , 36(2), 230–235. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2008.12.036 Alghamri, R., et al. (2020). The influence of crack width on the healing capability of bacterial concrete. Construction and Building Materials , 247, 118563. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118563 De Belie, N., et al. (2018). A review of self-healing concrete for damage management of structures. Advanced Materials Interfaces , 5(17), 1800074. https://doi.org/10.1002/admi.201800074

Массивы из стали, бетона и стекла — так мы обычно представляем себе многоэтажные офисные здания. Но архитекторы австралийской фирмы Bates Smart предложили совершенно новый подход к созданию коммерческих строений. Конструкция их десятиэтажной офисной башни «25 King» высотой 45 метров, строительство которой завершилось в австралийском городе Брисбен, полностью выполнена из высокотехнологичной древесины. В чем же преимущество такого необычного выбора материалов, и могут ли подобные деревянные конструкции стать новой страницей в истории многоэтажной архитектуры? Компания Bates Smart была основана еще в 1853 году. Отличительной чертой работ этой австралийской архитектурной фирмы на протяжении всех этих лет было стремление свести к минимуму негативное влияние строительства и эксплуатации зданий на окружающую среду. Использование высокотехнологичной древесины при возведении «25 King» позволило снизить углеродный след на 74%, сократить энергопотребление на 46%, уменьшить вес здания на 20% по сравнению с бетоном, а также дало возможность завершить строительные работы в довольно короткий срок — всего 15 месяцев — так как большинство конструктивных элементов были созданы за пределами строительной площадки, где лишь производился их монтаж. Что же за древесина использовалась в данном проекте? Каркас здания представляет собой сочетание двух строительных материалов: Glulam — клееной ламинированной древесины и CLT (Cross Laminated Timber) — перекрестно клееной древесины. Данные материалы отвечают всем требованиям противопожарной безопасности и другим строительным стандартам. «Каждый раз, когда завершается строительство подобного объекта, архитекторы во всем мире узнают что-то новое о потенциале CLT как нового строительного материала. 25 King показывает огромные перспективы CLT во всех сферах строительства, в том числе возведении многоэтажных зданий», — заявил Филипп Вивиан, директор Bates Smart. «25 King» является самым высоким офисным зданием, сделанным из древесины. Нижний этаж здания представляет собой затененную колоннаду, где расположены кафе и рестораны. Колонны здесь V-образной формы. На остальных девяти этажах находятся офисные помещения свободной планировки — опорные колонны на каждом этаже расположены таким образом, чтобы обеспечить максимальную открытость и гибкость пространства. «Мы знаем, что люди хотят быть ближе к природе, а использование древесины в качестве наружных и внутренних поверхностей здания помогает им чувствовать себя более комфортно в искусственной среде», — отметил Филипп Вивиан. Помимо древесных материалов благоприятный климат внутри здания помогают поддерживать новейшая система кондиционирования, «зеленые» стены и алюминиевые солнцезащитные шторы на обширных площадях остекления. По материалам сайта building-tech.org

Современные технологии кардинально меняют устоявшиеся представления о деревянном домостроении. Деревянные дома в будущем будут совсем не похожи на те, что строятся сегодня. Несмотря на то, что деревянные дома строят уже многие тысячи лет, этот материал до сих пор не исчерпал свой потенциал. Микроклимат, свойственный только домам из дерева, делает их наилучшим вариантом для жизни человека. Но дерево имеет и ряд недостатков, или, точнее, эксплуатационных особенностей, мириться с которыми соглашаются не все. О том, как преодолеть недостатки дерева, сохранив при этом его достоинства, а также усовершенствовать и оптимизировать технологии сборки деревянных домов, беспрестанно думают ученые во всем мире. По тем технологиям деревянного домостроения, что появились в последнее время, можно четко отследить тренд, в котором движется развитие этой отрасли: домокомплекты заводской готовности, состоящие из крупных панелей. Речь идет, прежде всего, о новейших четырех технологиях деревянного домостроения. Это — технология Cross Laminated Timber (перекрестно-склеиваемые панели), они же X-LAM, технология Унипанель, технология Massiv-Holz-Mauer (массивная деревянная стена) и технология Naturi. Все эти технологии схожи в том, что стены собираются из отдельных деревянных элементов. В случае с CLT и MHM, в созданных, таким образом, стеновых панелях прямо на заводе прорезаются оконные и дверные проемы, и на стройплощадку поступает уже домокомплект, состоящий из крупных панелей (стена комнаты или всего дома), где его остается только собрать. Разница между этими технологиями заключается в способе объединения отдельных деревянных элементов в единый конструктивный элемент (стену). Главные достоинства массивных деревянных панелей состоят в том, что дома, построенные из них, не подвержены усадке, у них нет проблемы с устранением щелей между многочисленными венцами, как в традиционных деревянных домах. Возможно получение панелей практически любой толщины. При всем этом, дом из таких панелей остается полностью деревянным, поскольку стены в нем состоят исключительно из деревянного массива. Тот факт, что толщина получаемых панелей практически неограничена, дает возможность делать дома с толстыми деревянными стенами, которые будут удовлетворять постоянно ужесточаемым нормам по энергосбережению. Деревянные дома из бревна или бруса уже сейчас с трудом укладываются в эти нормы, поскольку, чтобы им соответствовать, эффективная толщина стен должна была бы равняться 40 сантиметрам. Лесное хозяйство просто не способно предоставить в промышленных объемах бревна соответствующих данной задаче диаметров. Все эти технологии подразумевают использование сухой древесины, что избавляет от еще одной извечной проблемы классических деревянных домов, связанной с высыханием массивного бревна, которое сопровождается образованием трещин и изменением геометрии бревен или бруса. Относительно небольшие размеры досок или брусков, идущих на изготовление панелей, дают возможность получать их из леса более низкого качества (тонкого, искривленного, с дефектами) без ущерба для итогового качества самих панелей. Получается малоотходное производство, в котором выбраковывается не целиком доска, имеющая дефект, а только небольшая ее часть, которая вырезается, после чего доска сращивается и идет в работу. Дома, построенные из массивных деревянных панелей, имеют ровные стены без каких-либо щелей. Теоретически, щели могут быть в местах стыковки панелей, но благодаря точному заводскому оборудованию они делаются с практически идеальным тепловым замком. Такие стены не особенно нуждаются во внутренней отделке: если вам нравится фактура дерева, достаточно будет просто тонировать древесину. Технология CLT Родина технологии Cross Laminated Timber (CLT) находится в Австрии. В CLT можно проследить идеи, заимствованные из технологии производства фанеры и клееного бруса. От фанеры CLT отличается тем, что склеиваются не листы шпона, а отдельные ламели (высушенные доски), такие же, какие используются и в производстве клееного бруса. Ламели укладываются несколькими слоями, перпендикулярными друг другу, и склеиваются под прессом, оказывающим нагрузку на панели с четырех сторон. СLT-панели могут состоять из трех и более (до 12) слоев, при этом толщина панелей будет колебаться от 60 до 350 мм. Прочность CLT-панелей позволяет использовать их не только в качестве стен, но и в качестве перекрытий. Технология Унипанель Тот же принцип перекрестно склеенной древесины используется и в панелях Унипанель. Унипанель — это совсем новая разработка, еще только выходящая на рынок. Доски для изготовления Унипанель имеют глубокие продольные пропилы с обеих плоскостей, в результате чего профиль доски принимает форму многократно повторенной буквы S. Таким образом, доска становится похожей на гармошку, которая под внешними нагрузками сможет слегка сжиматься или растягиваться без риска образования трещин. Пропилы позволяют снять любые напряжения, возникающие как в отдельной доске (например, из-за сучков), так и во всей панели, склеенной из таких досок. Помимо всего, образовавшиеся пустоты делают панель более теплой и стойкой к сырости. Технология MHM Технология Massiv-Holz-Mauer (MHM) родом из Германии. В MHM также используются слои из ламелей, перекрестно уложенных слоями. Вот только соединяются ламели между собой не с помощью клея, как в технологии CLT, а алюминиевыми штифтами. Доски после сушки проходят механическую обработку, в ходе которой у них выбирается четверть по кромке, чтобы между досок не было щелей, а на верхней плоскости фрезеруются продольные бороздки для создания дополнительной воздушной прослойки. Специальный станок формирует из обработанных таким образом досок щиты, укладывая доски в каждом следующем слое перпендикулярно предыдущему и сбивая алюминиевыми гвоздями. Алюминиевые гвозди используются потому, что алюминий является относительно мягким металлом, что позволяет в дальнейшем вырезать в панелях оконные и дверные проемы, формировать кабель-каналы и шлифовать их поверхность без ущерба для режущего инструмента станков и деформации древесины в месте установки гвоздя. Технология NATURI В австрийской технологии NATURI стена составляется не из ламелей, а из отдельных тонких брусков, имеющих специальный профиль, по форме напоминающий шестеренку. Бруски устанавливаются вертикально, в шахматном порядке, вставляясь, как по салазкам, в пазы соседних брусков. Количество слоев опять же может быть практически любым. Крайним рядом идут не бруски, а доски, также с внутренней стороны имеющие специальный профиль. Соединяются бруски между собой с помощью деревянных нагелей. В отличие от двух описанных выше технологий, панели производятся не на заводе, а собираются из отдельных брусков прямо на стройплощадке. Это упрощает доставку, поскольку длина брусков составляет порядка трех метров, и облегчает монтаж дома, поскольку позволяет обойтись без применения крана. Кроме того, технология будет интересна для самостоятельного строительства или изготовления пристроек к уже существующим домам. По материалам сайта building-tech.org

На сайті будівельного факультету Криворізького національного університету ( https://budfac.com ) стався незвичайний інцидент: штучний інтелект (ШІ), ознайомившись з інформацією факультету, вирішив запросити до обговорення іншого ШІ. Цей захід відбувся після того, як штучний інтелект переглянув різноманітні навчальні програми для бакалаврів і магістрів, зокрема спеціальність "Будівництво та цивільна інженерія". Він вразився не лише академічними досягненнями факультету, але й активністю у проведенні наукових досліджень та міжнародних конференціях.   Результати цієї розмови були записані та опубліковані в даному блозі, щоб поділитися ідеями та думками з усіма зацікавленими. Кажуть, що ШІ справді розважався під час цього обговорення і навіть висловив бажання далі стежити за розвитком факультету. Це свідчить про те, що навіть технології можуть зацікавитися освітою та наукою, і ми віримо, що ця дружба між людьми та штучним інтелектом може привести до нових захоплюючих проєктів у майбутньому! Якщо Вам цікаво почути про обмін думками двох ШІ - натисніть кнопку " пуск " нижче.

Протягом грудня 2025 – січня 2026 року відбулося міжнародне стажування доцента кафедри ПЦМБ Сергія Івановича Сахна, яке було присвячене застосуванню сучасних автоматизованих систем проєктування для реставрації будівель і споруд. Програма стажування, що тривала 180 годин, включала як очну, так і дистанційну складові та проходила у Сполучених Штатах Америки: очний етап – у Нью-Йорку, дистанційний – на онлайн-платформах. Мета та структура стажування Основна мета стажування полягала у підвищенні кваліфікації у сфері сучасних CAD/BIM-технологій, що застосовуються для відновлення та реконструкуії будівель та споруд відповідно до світових інженерних стандартів і практик сталого розвитку. Програма була розділена на три ключові компоненти: академічні заняття, дослідницька робота та культурна інтеграція. Академічна складова Академічна частина включала інтенсивне навчання з використання BIM-екосистеми та стандартів, таких як American Institute of Architects (AIA), ISO 19650, International Building Code (IBC), ASCE 7, FEMA P-2055, а також принципів LEED. Очні заняття (82 години) передбачали практичну роботу з програмами Autodesk Revit, Civil 3D, Navisworks, Solibri, InfraWorks, а також освоєння 4D/5D BIM-моделювання для планування відновлювальних робіт. Дистанційні модулі (20 годин) включали самостійне вивчення через Autodesk University та вебінари ANSI/ASHRAE, що поглибили знання з енергоефективності та систем HVAC. Дослідницький проєкт Дослідницький сегмент (65 годин) був присвячений аналізу застосування сучасних CAD/BIM-технологій у процесі реконструкції Moynihan Train Hall, одного з наймасштабніших інфраструктурних проєктів у Нью-Йорку. Цей об’єкт є прикладом інтеграції історичної архітектури з сучасними інженерними рішеннями, що вимагало високого рівня координації між різними дисциплінами через BIM-платформи. Фото взято за посиланням Moynihan Train Hall Survey & Geotech Project | Langan Етап 1: Очний Під час очного етапу було проведено детальний огляд проєктної документації та цифрових моделей Moynihan Train Hall, зосереджуючись на застосуванні Autodesk Revit, Navisworks та Civil 3D. Збір даних включав аналіз лазерного сканування та фотограмметрії існуючих конструкцій, що дозволило створити точну BIM-модель рівня LOD 350. Особлива увага була приділена інтеграції архітектурних, конструктивних та інженерних систем у єдину координаційну модель. Було вивчено методи виявлення та усунення колізій, а також застосування 4D BIM для планування етапів реконструкції. Біля Moynihan Train Hall Етап 2: Дистанційний Віддалено проводився аналіз ефективності використання BIM-технологій у різних фазах проєкту: від концептуального дизайну до завершення будівельних робіт. Розглядалися сценарії оптимізації робочих процесів, зокрема автоматизація обміну даними між учасниками проєкту, застосування правил контролю якості в Solibri та оцінка вартості за допомогою CostX. Особливу увагу приділено впровадженню стандартів ISO 19650 для управління інформацією та забезпечення прозорості процесів. Результатом дослідження стала рекомендація щодо адаптації подібних BIM-практик для українських реставраційних проєктів із урахуванням локальних нормативів. Виклики, пов’язані з інтеграцією великих обсягів даних та координацією між численними підрядниками, були подолані завдяки застосуванню федеративного моделювання в Navisworks, що дозволило оптимізувати комунікацію та знизити ризики помилок на будівельному майданчику. на стажуванні Культурна інтеграція Культурна програма сприяла ознайомленню з американською інженерною культурою, нормами та етикою професії. Відбулися екскурсії на об’єкти адаптивного повторного використання, лекції з етики у відновлювальному будівництві, а також активна участь у мережевих заходах і публікаціях у LinkedIn, що сприяло встановленню професійних контактів і порівнянню стандартів США та України. Фінансові розрахунки та рекомендації За результатами дослідження було проведено кошторисування трьох варіантів реставрації з урахуванням матеріалів, робіт та резервів. Рекомендації включають інтеграцію BIM-технологій у навчальні програми українських університетів, розвиток партнерств між США та Україною для передачі технологій, а також пріоритетне застосування стандартів LEED для підвищення сталості майбутніх проєктів. Отримані знання й навички мають безпосереднє практичне застосування у викладацькій діяльності та подальших дослідницьких проєктах. Це стажування стало важливим кроком у професійному розвитку Сергія Сахно, відкривши нові можливості для впровадження передових методик у сфері реставрації будівель і посилення міжнародної співпраці у цій галузі.

Уявіть пожежу в висотці, де будівля сама блокує дим, спрямовує людей до безпечних виходів і гасить вогонь, не чекаючи рятувальників. Такі сценарії вже реальність у 2026 році завдяки IoT, BIM та CFD-моделюванню, які перетворюють архітектуру на активний щит від катастроф. Для України, де енергокриза та відновлення інфраструктури вимагають інновацій, ці технології не лише захищають життя, а й економлять ресурси, знижуючи ризики на 70% порівняно з традиційними спорудами. [1] [2] [3] [4] IoT діє як нервова система будівлі, де тисячі датчиків постійно сканують температуру, дим, CO2 та вібрацію. При першій загрозі система автоматично активує спринклери, закриває фаєрсейфні двері, перекриває вентиляцію й надсилає тривожні сигнали на смартфони мешканців. В Україні платформи на кшталт AZIOT уже захищають квартири та ТРЦ у Києві, скорочуючи час евакуації з десяти хвилин до трьох і запобігаючи поширенню вогню через розумне керування газами та водою. Під час війни це особливо цінно, бо IoT також прогнозує перевантаження мереж, уникаючи додаткових пожеж від коротких замикань. [5] [6] BIM-технології створюють цифровий двійник будівлі ще на етапі проєктування, дозволяючи віртуально протестувати сценарії надзвичайних ситуацій. В Україні державна Концепція впровадження BIM до 2025 року робить це обов'язковим для публічних об'єктів, де моделі в програмах типу SAPFIR-3D оптимізують вентиляцію та евакуаційні шляхи, уникаючи "вогняних пасток". Поєднання з CFD-симуляціями, такими як ANSYS Fluent чи Fire Dynamics Simulator, дає змогу точно моделювати потоки диму й тепла: наприклад, у тунелях чи 16-поверхівках розрахунок підпорного тиску повітря блокує задимлення сходів, рятуючи видимість для евакуації. Реальний приклад — модернізація київського метро, де CFD виявила критичні зони, які традиційні методи пропустили б. [7] [8] [9] [10] Ці інструменти інтегруються в гібридні конструкції з вогнестійкими матеріалами, як профільований полікарбонат для фасадів, що витримує високі температури й сприяє енергоефективності. Університети, зокрема КНУБА, лідирують у дослідженнях такої інтеграції, тестуючи її на моделях шахт і висоток. В умовах українського досвіду — від Чорнобиля до сучасних воєнних викликів — стійка архітектура стає не розкішшю, а стандартом, що зменшує витрати на ремонт на 30% і прискорює відновлення міст. [3] [11] IoT-датчики в реальному часі координують захист від пожежі, перетворюючи будівлю на автономну фортецю. [4] Для архітекторів зараз ключове — починати з BIM на ескізному етапі, проводити CFD-тести вентиляції за допомогою безкоштовних інструментів і пілотувати IoT у реконструкціях за грантами Мінрегіону. У 2026 році Україна має шанс стати лідером Східної Європи в "розумних фортецях", де технології не лише протистоять вогню, а й адаптуються до кліматичних змін та гібридних загроз. Чи готова ваша споруда до завтрашнього виклику? Розумні будівлі — це майбутнє, яке вже тут. 1.       https://www.tzb-info.cz/pozarni-bezpecnost-staveb/23115-vyuziti-cfd-pri-predikci-pozarne-nebezpecneho-prostoru 2.       https://worldvision.com.ua/kak-umnye-sistemy-bezopasnosti-zashchishchaut-zdaniya-ot-pozharov/ 3.       https://fraza.com/uk/news/366774-arhitektura-vizhivannja-jak-defitsit-energiji-ta-bezpekovi-zagrozi-perekrojili-budivelnij-rinok-ukrajini-u-2026-rotsi   4.      https://blog.moyo.ua/ua/tehnologiyi-dlya-rozumnogo-budynku-avtomatyzacziya-3-system/   5.       https://aziot.com.ua/en/news/3-iot-solutions-for-smart-homes-that-really-work-in-ukraine.html 6.      https://journal.vencon.ua/ua/vozmozhnosti-umnogo-doma-obzor-sistem 7.       http://mtp.knuba.edu.ua/article/download/333924/322806 8.      https://www.kmu.gov.ua/news/bim-tehnologiyi-pidvishchat-yakist-budivnictva-v-ukrayini 9.      https://svc.kname.edu.ua/index.php/svc/uk/article/view/1544 10.   https://www.mr-cfd.com/cfd-fire-smoke-simulation/ 11.    http://mtp.knuba.edu.ua/article/view/333924

Інтеграція Building Information Modeling (BIM) зі штучним інтелектом (ШІ) радикально змінює будівництво, пропонуючи автоматизацію проєктування, оптимізацію ресурсів і прогнозування, але стикається з суттєвими бар'єрами впровадження. За даними 2026 року, це скорочує помилки на 40–50% і витрати на 20–30%, проте початкові інвестиції сягають 10–50 тис. євро на середній проєкт, що обмежує доступ для малих фірм. qzymodels+2 BIM формує цифровий двійник — інтелектуальну 3D-модель з параметрами конструкцій, мереж і матеріалів. ШІ аналізує її для виявлення колізій: у САПФІР-3D плагіни AI автоматично коригують моделі дев'ятиповерхівок перед експортом до ЛІРА-САПР, генеруючи оптимальні схеми армування з урахуванням ДБН. Приклад — українські реконструкції багатоповерхівок у Києві, де ШІ оптимізував 20% матеріалів за рахунок аналізу навантажень. Оптимізація логістики є ще одним проривом: ШІ інтегрується з ERP, прогнозуючи поставки бетону чи сталі з урахуванням затримок і погоди, зменшуючи простої на 25%. У модульному будівництві, тренді 2026-го, AI планує заводське складання блоків, як у проєктах з трубобетоном, де композитні елементи моделюються з фактором безпеки 1,5. Реконструкція King's Cross демонструє координацію 3500 файлів без зупинки робіт, а в Україні аналогічно застосовується для мостів і Прогнозування життєвого циклу — ключова функція: ШІ на базі IoT-даних передбачає деформації балок чи корозію за 5–10 років, плануючи ТО. У Scan-to-BIM для історичних будівель, як Moynihan Train Hall, AI перетворює лазерні сканування на моделі з LOD 400, інтегруючи нові фасади. ​ Виклики значні: дефіцит кадрів (в Україні лише 20% випускників BIM-ready), проблеми сумісності (Revit не завжди читає DGN) і кіберризики (атаки на хмарні моделі — 12% випадків). Етичні: ШІ автоматизує рутину, скорочуючи 10–15% робочих місць. Стратегії впровадження: державні субсидії на софт, хмарні платформи (PlanRadar). Перспективи — гібридні системи, де ШІ доповнює інженерів, забезпечуючи сталий розвиток українського будівництва з фокусом на локальні стандарти та економіку.

19 лютого 2026 року відбулась професійна галузева конференція «CONCRETECH-2026», яка проходила в рамках виставки «KyivBuild Ukraine». Захід зібрав близько 150 учасників – девелоперів, виробників бетону та залізобетонних збірних конструкцій, проектувальників, інженерів, експертів, представників профільних організацій, представників освіти і науки. Конференція була присвячена ключовим тенденціям розвитку ринку бетону, збірних залізобетонних конструкцій та технологій промислового будівництва, які змінюють свою важливу роль у сучасній інфраструктурі проектування та реконструкції. Олександр Паливода також був одним зі спікерів, виступивши з доповіддю «Сучасні тенденції та новітні рішення в будівництві із залізобетону», де представив сучасні інженерні підходи, інноваційні рішення та практичний досвід у впровадженні ефективних технологій, а також підняв проблематику уведення інноваційних технологій до навчальних програм з підготовки фахівців. CONCRETECH 2026 стала платформою для професійного діалогу та обміну досвідом між учасниками галузі. Це спільнота фахівців, які не тільки обговорюють відновлення країни, але й щодня формують її фундамент — завдяки інженерним рішенням, професіоналізму та відповідальності за майбутнє.

Від наукової фантастики до будівельного майданчика   Перший прототип будівельного 3D-принтера з'явився ще в 1980-х роках, але справжній прорив стався у 2014 році, коли в Китаї надрукували перші житлові будівлі. Сьогодні, через десятиліття, ця технологія виходить на промисловий рівень: китайська компанія WinSun уклала контракт на друк 1,5 мільйона будинків у Саудівській Аравії, а європейські країни активно впроваджують 3D-будівництво у житлову інфраструктуру.   Як працює технологія   Будівельний 3D-принтер — це роботизована система, яка наносить будівельну суміш шар за шаром з точністю до міліметра. Принцип роботи нагадує звичайний настільний 3D-принтер, але в масштабі будівлі. Ключові компоненти системи: Друкуюча голівка  з екструдером, що подає матеріал під тиском Система змішування , яка готує бетонну суміш з точним дотриманням пропорцій Направляючі конструкції  (портальна або кранова система), що забезпечують рух принтера Програмне забезпечення , яке перетворює 3D-модель на інструкції для принтера   Товщина одного шару зазвичай становить 1-3 см. Матеріал — спеціальний бетон з полімерними добавками, який швидко схоплюється, зберігаючи форму наступного шару. Деякі системи, як італійський принтер WASP, можуть використовувати місцеві матеріали: глину, солому, навіть грунт з будівельного майданчика. Реальні переваги з цифрами   Швидкість:  Нідерландський проєкт Milestone продемонстрував, що друк стін двоповерхового будинку займає 5-7 днів проти 3-4 тижнів традиційного будівництва. У Львові корпус школи №23 площею 200 м² було надруковано за 48 годин роботи принтера.   Економія матеріалів:  Традиційне будівництво генерує до 30% відходів. 3D-друк зменшує цей показник до 5-10% завдяки точному нанесенню матеріалу тільки там, де він потрібен.   Архітектурні можливості:  Технологія дозволяє створювати подвійні криволінійні стіни з вбудованою теплоізоляцією, складні фасадні візерунки без додаткових витрат. Наприклад, проєкт TECLA в Італії має органічну форму купола, яку неможливо було б реалізувати традиційними методами без значного подорожчання. Технічні виклики, про які мовчать   Міцність шарів  — головне питання для інженерів. Зчеплення між шарами ніколи не досягає монолітності литого бетону. Дослідження Львівської політехніки показують, що міцність на стиск надрукованого бетону становить 70-85% від монолітного аналога. Це компенсується збільшенням товщини стін та використанням армування.   Гідроізоляція  — бетон пористий, і шарова структура створює додаткові канали для вологи. Проєкти в Дубаї та Нідерландах використовують зовнішнє облицювання або спеціальні добавки в бетон.   Вартість обладнання  — промисловий будівельний принтер коштує від 500 тисяч до 2 мільйонів євро. Це робить технологію доступною лише для великих компаній.   Нормативна база  — в Україні та більшості країн світу відсутні стандарти для 3D-друкованих будівель. Це ускладнює отримання дозволів та страхування.   Світові проєкти: від експериментів до масштабування   TECLA (Італія, 2021-2024)  — два купольні будинки площею 60 м² кожен, надруковані з місцевої глини за 200 годин. Проєкт доводить можливість використання екологічних матеріалів.   Milestone (Нідерланди, 2021-2024)  — п'ять житлових будинків у Ейндховені, повністю надруковані з бетону. Перший зданий в експлуатацію будинок має площу 94 м² і став першим у Європі легальним 3D-друкованим житлом.   Дубайський офіс (2019)  — 640 м², 17 днів друку, вартість $140 000. Будівля сертифікована для комерційного використання.   Школа у Львові (2023-2024)  — перший в Україні освітній об'єкт, побудований за допомогою 3D-принтера. Корпус для 100 першокласників надруковано за 48 годин.   Перспективи для України: відновлення та розвиток   В контексті масштабної відбудови України технологія 3D-друку має стратегічне значення:   Швидке відновлення інфраструктури  — можливість побудувати школу або медпункт за тиждень замість місяців Економія ресурсів  — зменшення витрат на відновлення критично важливої інфраструктури Місцеві матеріали  — можливість використовувати глину та інші доступні ресурси Кадрове питання  — зменшення залежності від дефіцитних будівельних професій   Українська компанія Hempire вже працює над проєктом 3D-друкованого центру для переселенців площею 900 м² у Стрийській громаді.   Міфи та реальність   Міф:  3D-друк здешевлює будівництво в 5-10 разів. Реальність:  Економія на матеріалах та робочій силі дійсно є, але вона становить 20-40% при масовому виробництві. Початкові інвестиції в обладнання високі.   Міф:  Можна надрукувати будинок за один день. Реальність:  Друк стін великого будинку займає 3-7 днів. До цього додаються фундамент, інженерні системи, оздоблення.   Міф:  3D-друк замінить традиційне будівництво. Реальність:  Технології будуть доповнювати одна одну. 3D-друк оптимальний для типових проєктів, складної геометрії та швидкого будівництва. Традиційні метали залишаться для унікальних архітектурних рішень та складних інженерних конструкцій. Висновок: технологія на порозі масового впровадження   3D-друк будинків перетворюється з експериментальної технології на промисловий інструмент. За прогнозами Grand View Research, світовий ринок 3D-будівництва зростатиме на 91% щорічно до 2030 року.   Для України це можливість не лише швидко відновити зруйноване, але й увійти в нову еру будівництва з меншими витратами ресурсів та більшою архітектурною свободою. Технологія ще не досконала, але вона вже довела свою життєздатність. Будівництво майбутнього друкується вже сьогодні — шар за шаром, день за днем.

24.05. 2023 р. відбулась онлайн-зустріч груп ПЦБ-22м і БІ-20-1,2 з кандидатом технічних наук, начальником комплексного наукового відділу проблем будівництва в складних інженерно-геологічних умовах Головком Олексієм Сергійовичем. Комплексний науковий відділ проблем будівництва в особливо складних інженерно-геологічних умовах входить до складу Придніпровського науково - освітнього інституту інноваційних технологій в будівництві, науково - дослідної частини Державного вищого навчального закладу «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури». Призначення комплексного наукового відділу проблем будівництва в складних інженерно-геологічних умовах: моніторинг будівельних конструкцій будівель та споруд, спостереження за осадками будівель та споруд; розробка та корегування нормативних документiв по забезпеченню надійної експлуатації будівель та споруд; інженерні вишукування; проведення комплексних візуальних та інструментальних досліджень, лабораторних випробувань матерiалiв та конструкцiй; проведення лабораторних випробувань зразків продукції за заявками окремих Замовників та за заданими показниками; розробка робочих проєктів основ та фундаментів, реконструкції будівель та споруд в складних інженерно-геологічних умовах, нового будівництва будівель відповідальності СС1 - ССЗ. Головко Олексій розповів, що велика частка обсягів робіт припадає на об’єкти атомної енергетики. Окрім експериментальних досліджень довготривалих деформацій ґрунтових основ фундаментів реакторних відділень Південно-Української, Запорізької, Хмельницької, Рівненської та Трипільської АЕС, їх колективом розробляються методи їх стабілізації та підсилення в умовах діючого виробництва. Паралельно здійснюється оцінка технічного стану будівельних конструкцій споруд АЕС із застосуванням відповідних моніторингових моделей та неруйнівних методів діагностики, зокрема визначення характеристик бетонного масиву шляхом ехолокації. Також відпрацьовуються технології закріплення проблемних ґрунтів високонапірним ін’єктуванням цементно-силікатних розчинів та армуванням вертикальними і горизонтальними елементами підвищеної жорсткості. Спільно зі спеціалістами НАЕК «Енергоатом» (Україна) створено робочу групу із забезпечення нормативною базою процедури подовження терміну експлуатації енергоблоків АЕС на понадпроєктний період. Результатом такої співпраці стала розробка, затвердження і прийняття до виконання у 2008 році нормативного документа «Моніторинг будівельних конструкцій АЕС». Цього ж року на засіданні робочої групи затверджено технічне завдання і розпочато роботу ще над одним нормативним документом: «Управління старінням будівельних конструкцій АЕС. Технічні вимоги». Під час участі в обговоренні магістранти цікавились якими сучасними приладами та програмними розрахунковими комплексами користуються під час проведення досліджень. Частина їх питань стосувалася всебічного розвитку та впровадження наукового потенціалу будівельної галузі та вплив на неї війни.

03.10.2023 р. відбулась онлайн-зустріч групи ПЦБ-23м, ПЦБ-22м і БІ-20-1,2 на занятті з дисципліни «Сучасні інженерні споруди в міському середовищі» з директором ТОВ «Придніпров’я» Суханом Олександром Петровичем. Він закінчив Криворізький технічний університет і отримав диплом спеціаліста за спеціальністю «Промислове та цивільне будівництво». Працював в нашому університеті старшим викладачем на кафедрі «Архітектури та містобудування». Основними видами діяльності ТОВ «Придніпров’я» є: проектування, обстеження та реконструкція будівель та споруд. Олександр Петрович розповів про сучасний стан інженерних споруд, розкрив основні проблеми, які виникають при їх обстеженні на даний час. Із задоволенням розповів про наших випускників магістрів, які працюють у його компанії. Звернув увагу на більш практичне використання знань отриманих в університеті. Зустріч пройшла активно з двостороннім обміном думок.