29 апреля 2026 г.
Институт статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ с помощью системы интеллектуального анализа больших данных iFORA выделил перспективные решения, меняющие технологический ландшафт строительного сектора и сферы ЖКХ.
Справочно: Система интеллектуального анализа больших данных iFORA разработана ИСИЭЗ НИУ ВШЭ с применением передовых технологий искусственного интеллекта и включает более 850 млн документов (научные публикации, патенты, нормативная правовая база, рыночная аналитика, отраслевые медиа, материалы международных организаций, вакансии и другие виды источников). В 2020 г. iFORA отмечена в журнале Nature в качестве эффективного инструмента поддержки принятия решений в интересах бизнеса и органов власти. Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) относит систему к успешным инициативам в области цифровизации науки.
Строительная отрасль и сфера жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) вступили в фазу активной технологической трансформации. На стыке цифровизации, развития новых материалов и энергетического перехода возникает принципиально иная парадигма управления городской инфраструктурой: объекты городского хозяйства преобразуются в динамические киберфизические системы, интегрированные в единую экосистему умного города (рис. 1).
Один из базовых элементов трансформации — создание цифровых двойников зданий и инфраструктурных объектов (№ 1). Они представляют собой постоянно обновляющиеся виртуальные копии физических объектов. С момента первой заливки фундамента и на протяжении десятилетий эксплуатации цифровые двойники аккумулируют данные о каждом конструктивном элементе, инженерной системе и узле реальных сооружений благодаря повсеместному внедрению систем мониторинга в режиме реального времени (№ 2). Тысячи IoT-датчиков (№ 8) отслеживают вибрацию несущих конструкций, степень износа подшипников, токи потребления, перепады давления и десятки других параметров, создавая цифровую картину «здоровья» каждого агрегата. Это позволяет не просто фиксировать текущее состояние, но и прогнозировать с высокой точностью поведение объекта: моделировать усадку фундамента через пять лет, оценивать остаточный ресурс лифтового оборудования или оптимизировать графики капитальных ремонтов на основе фактических данных, а не нормативных допусков. В результате поддержка зданий переходит от планово-предупредительных ремонтов к предиктивному обслуживанию (№ 11), при котором станет возможным за недели и месяцы до потенциального отказа выявлять аномалии и своевременно их устранять.
Кардинальные изменения происходят непосредственно на строительной площадке. Аддитивные технологии, в частности метод струйной 3D-печати связующим веществом (№ 5), открывают возможности для возведения сложных архитектурных форм, которые невозможно или экономически нецелесообразно создавать традиционными методами. Технология позволяет формировать элементы зданий послойно, с высокой точностью и минимальными отходами материала, полностью исключая необходимость в опалубке и высокотемпературном плавлении, что важно для крупных и точных отливок.
Впечатляющим прорывом в строительстве становится внедрение самовосстанавливающегося бетона (№ 10), содержащего бактериальные споры и полимерные микрокапсулы с молочнокислым кальцием. При возникновении критических напряжений и образовании микротрещин капсулы разрушаются, и бактерии перерабатывают кальций в известняк, который заполняет повреждения и кристаллизуется, герметизируя структуру. Это предотвращает доступ влаги и агрессивных веществ к арматуре, буквально «залечивая раны» конструкции и в несколько раз увеличивая срок ее службы.
На качественно новый уровень выходит и роботизация строительства: речь идет уже не об отдельных механизмах, а о роботизированных флотах (№ 14), способных выполнять сложные последовательности операций. Их планируют активно привлекать для поддержки крупномасштабных проектов строительства центров обработки данных: так, автономные роботизированные решения могут обеспечить скорость бурения бетона в десять раз выше, чем при использовании традиционных ручных методов. В рамках пилотной программы с крупным строительным предприятием разработка позволила сократить сроки сдачи объектов в общей сложности на 80 недель.
Современное здание перестает быть пассивным потребителем ресурсов и превращается в активного участника энергетических отношений. Концепция виртуальных электростанций (№ 3) объединяет тысячи зданий в распределенную сеть, где каждый объект со своими накопителями, генерацией (солнечные панели, тепловые насосы) и интеллектуальным управлением может выступать самостоятельным игроком на энергорынке. Такие сети способны сглаживать пиковые нагрузки, накапливать энергию в периоды низких цен и отдавать ее в часы дефицита, зарабатывая на балансировке и снижая общую нагрузку на централизованную инфраструктуру. В 2025 г. мощность виртуальных электростанций в мире достигла 37,5 ГВт: это свидетельствует о том, что технология перестает быть «экспериментом» и становится частью реальной энергосистемы.
Ключевую роль в этой схеме играют энергоемкие аккумуляторные решения (№ 6), способные хранить значительные объемы электроэнергии для покрытия суточных циклов генерации и потребления. В частности, исследователи из Франции и Испании разработали метакаолин — цементоподобный материал из геополимера, который, будучи строительным материалом, может одновременно служить твердым электролитом в перезаряжаемой электрохимической системе хранения энергии. Это революционный подход, который преобразует стены из пассивных конструкций в активные элементы, могущие накапливать энергию и контролировать собственное состояние — например, обнаруживая трещины и другие признаки разрушения объекта.
Не менее важны и компактные источники питания — инновационные микробатареи (№ 7), обеспечивающие автономную работу миллионов датчиков и исполнительных механизмов в любой точке здания. Там, где прокладка питающих кабелей невозможна или экономически нецелесообразна (в толще стен, в труднодоступных технических помещениях, на фасадах), микробатареи с многолетним сроком службы становятся единственным решением, позволяющим обеспечить непрерывный мониторинг.
Интеллектуализация инженерных систем включает контроль температуры стеновых поверхностей (№ 12). Тепловизионные сенсоры и точечные датчики выявляют мостики холода, дефекты теплоизоляции, участки промерзания и скрытые протечки на самой ранней стадии, когда визуально дефекты еще незаметны. В гидравлических системах отопления и водоснабжения активно внедряется интеллектуальное управление регенерацией (№ 15): алгоритмы оптимизируют промывку теплообменников, фильтров и систем водоотведения, ориентируясь на фактическое загрязнение, а не на календарный график. Это продлевает ресурс оборудования и снижает расход химических реагентов. Кроме того, гидравлические системы рекуперативного торможения существенно меняют строительную отрасль, продлевая срок службы тяжелой техники, снижая потребность в системах охлаждения и способствуя снижению выбросов. На сегодняшний день в сфере гидравлики с контролем регенерации уже зарегистрировано более 21 тыс. патентов, что подтверждает переход строительной отрасли к инновационным гидравлическим решениям.
Взаимодействие с жильцами и управление доступом выходят на принципиально иной уровень персонализации. ИИ-консьержи (№ 9) становятся единым интеллектуальным интерфейсом для всех сервисов: они принимают голосовые и текстовые заявки, напоминают о проверках счетчиков и плановых отключениях, консультируют по начислениям, согласовывают визиты мастеров и даже вызывают лифт к нужному этажу по команде жильца. Это круглосуточный персональный помощник, интегрированный со всеми городскими службами. Дополняет экосистему безопасности интеллектуальный видеопоиск (№ 13) — технология, позволяющая по текстовому запросу на естественном языке (например: «найти человека в синей куртке с рюкзаком, заходившего в подъезд вчера вечером») мгновенно находить нужные фрагменты в архивах тысяч камер видеонаблюдения и автоматически восстанавливать хронологию событий. Наряду с технологией биометрического распознавания лиц (№ 4) это создает бесшовную и безопасную среду, упрощая расследования инцидентов и поиск людей.
Резюме
Современные технологии формируют принципиально новую модель управления городским хозяйством и жизненным циклом зданий, где каждый этап обеспечен соответствующими передовыми решениями. На этапе строительства применяются роботизированные комплексы, аддитивные технологии и самовосстанавливающиеся материалы. На этапе эксплуатации — цифровые двойники, предиктивная аналитика, виртуальные электростанции и интеллектуальные инженерные системы. На уровне пользователя комфорт и безопасность обеспечивают ИИ-консьержи, биометрия и интеллектуальный видеопоиск. Интеграция этих решений создает среду, которая не просто пассивно потребляет ресурсы, а активно управляет ими, адаптируется под потребности людей и сохраняет свои свойства на протяжении десятилетий, значительно снижая совокупную стоимость эксплуатации и повышая качество жизни.
Источники: расчеты на основе системы интеллектуального анализа больших данных iFORA (правообладатель — ИСИЭЗ НИУ ВШЭ); результаты проекта в соответствии с утвержденным перечнем тем работ научно-методического обеспечения, предусмотренных Государственным заданием НИУ ВШЭ на 2026 год.
Источник: Ольга Демидкина. ИСИЭЗ НИУ ВШЭ
