Digitalizarea în industria construcțiilor nu este încă foarte avansată. Unii încearcă să dezvolte tehnologii moderne de planificare și fabricație într-un concept integrat. O conversație cu arhitectul Hans Drexler despre noile instrumente și despre modul de utilizare a acestora.
Digitalizarea industriei construcțiilor: proiectul de construcție de către arhitectul Hans Drexler
Arhitectul din Frankfurt Hans Drexler, împreună cu profesorul de arhitectură din Stuttgart Achim Menges, au proiectat prototipul unei case minuscule pentru expoziția internațională de clădiri IBA Turingia. Pe de o parte, scopul a fost să demonstreze potențialul materialului de construcție regional lemn, cu ajutorul celor mai moderne instrumente digitale. Și în al doilea rând, un flux de lucru complet asistat de computer - de la proiectare la execuție pe șantier. Pe scurt: proiectul de construcție a testat posibilitățile de digitalizare a industriei de construcții. Arhitecții au proiectat diferite forme geometrice și au simulat imediat pașii următori pe computer în ceea ce privește timpul de construcție, consumul de material, izolația sau dimensiunile clădirii.
Pentru prototipul lor, au recurs la ideea clasică a casei de bușteni. Cu toate acestea, au variat conceptul. În loc de stivuirea orizontală obișnuită, au aranjat grinzile de lemn pe verticală și în formă liberă. Prin utilizarea instrumentelor digitale, componentele din lemn pot fi îmbinate foarte precis și etanșe. Valorile izolației materialului sunt semnificativ mai bune. Acest lucru a făcut posibilă fabricarea Your-Best-Home.net aproape exclusiv din lemn. Aici, lemnul susține în același timp structura, coaja și izolația. Această metodă de construcție este sustenabilă de la început - și facilitează reciclarea ulterior.
Proiectul model arată, de asemenea, că planificarea și producția digitală integrată fac posibile și noi forme, dincolo de construcția dreptunghiulară tipică caselor mici. Prototipul, care este încă în picioare, are pereți și tavane ușor răsucite. Acest lucru oferă căsuței un leagăn neobișnuit.
Proiectarea parametrică și metodele de construcție au permis Casei de prototip din lemn, care a fost prezentată la IBA Turingia din Apolda, să creeze o curbă dinamică. Instrumentele digitale utilizate de arhitecți și companii de construcții conduc, de asemenea, la forme noi - casa mică arată foarte bine acest lucru.
Arhitectul Hans Drexler într-un interviu despre digitalizarea industriei construcțiilor
Am vorbit cu arhitectul Hans Drexler despre oportunitățile de a construi cu instrumente digitale și șantiere inteligente.
Birourile de arhitectură planifică cu ajutorul computerelor de mai bine de 30 de ani. Dar etapele ulterioare sunt greu afectate de digitalizare. ce mai e nou?
Interfața dintre planificare și producție este astăzi deosebit de interesantă. Ne-am ocupat de acest lucru în proiectul nostru IBA din Turingia. Am examinat modul în care planificarea tridimensională și inteligentă de la biroul de arhitectură poate fi utilizată direct ca bază pentru producție. Sunt posibile câștiguri mari în eficiență. De exemplu, atunci când fac schimb de idei între meșteri, planificatori specialiști și birouri de arhitecți. Dar saltul cu adevărat interesant ar fi reducerea pierderilor de frecare dintre proiectare și șantier.
Ce te intereseaza?
Astăzi se fac o mulțime de lucruri de două ori și de trei ori în construcție: Mai întâi noi arhitecții planificăm în birou, apoi inginerul structural începe din nou și își face propria planificare tridimensională și altcineva face planificare bidimensională pentru echipamentul tehnic al clădirii, TGA. Apoi vin companiile executante, adesea cu propria lor planificare. Între aceste tranzacții avem întotdeauna un control al calității complex. Este scump și multă muncă.
Cum ar putea fi eficientizat acest lucru?
Pentru ca acest lucru să se întâmple, digitalizarea în industria construcțiilor ar trebui să fie condusă semnificativ mai departe. Multe meserii funcționează încă foarte manual. În timpul construcției shell-ului, sunt experimentați și roboți și tot felul de procese de automatizare. Dar acest lucru este departe de a fi relevant în practică. Digitizarea în construcții de astăzi se limitează în principal la achiziționarea de materiale, logistică și controlul calității.
De ce construcția merge atât de încet?
Când construiți o casă, de obicei aveți de-a face cu obiecte unice. Automatizarea și digitalizarea merită în special dacă vă gândiți la o serie mai mare. Când construiesc zeci de mii de ceva, un flux de lucru conceput rațional este, desigur, mai interesant decât atunci când vine vorba de maximum câteva exemplare.
Construcția lemnului este un pas mai departe, nu-i așa?
Da, automatizarea este mai avansată în construcția lemnului. Proporția de prefabricare din fabrică este semnificativ mai mare. În tâmplărie există deseori linii de producție controlate de computer și roboți. Cu greu puteți circula pe șantier cu astfel de dispozitive. Ar fi prea predispus la erori. Construcția lemnului are multe procese, cum ar fi tăierea, care sunt potrivite pentru controlul digital. Există deja roboți care pot muta sau atașa piese. Automatizarea își face drum aici pas cu pas. Există un mare potențial pentru procese de construcție eficiente în viitor.
De aceea ai ales lemnul ca material pentru casa ta de testare?
Am vrut să obținem datele pentru producție direct dintr-un model 3D din computer. Nici planurile clasice ale clădirii nu erau, ci doar modelul din computer. Din aceasta am obținut datele de control pentru mașina de frezat CNC. Pentru a putea funcționa astfel, am decis să realizăm întreaga clădire dintr-un singur material. În acest caz din lemn local.
Lemnul trebuie să poată face multe!
Da, ar trebui să fie o structură de susținere, adică ar trebui să aibă grijă de statică, dar și pentru izolația termică și îmbinările structurale. De exemplu, am dezvoltat în continuare noduri tradiționale de dulgher, astfel încât să poată fi produse și cu o mașină de frezat CNC. Piesele de lemn sunt așezate pe mașină, măcinate și apoi am pus totul împreună. Este practic ca un sistem Lego mare din lemn - chiar dacă arată complet diferit. Totul se întâmplă fără șuruburi sau lipici.
Îmbinările dezvoltate pentru Tiny House sunt frezate controlate de computer. Precizia lor face posibilă renunțarea la adezivi sau conexiuni din metal. Șanțurile măcinate în pereți în aceeași operație formează o pernă de aer termoizolantă. Această combinație de material și tehnologie este o tendință: producția robotică permite producerea eficientă a componentelor în număr mare și un nou limbaj de proiectare.
Lemnul face și izolația pentru tine?
Da, am frezat camere de aer în componente în timpul fabricării. Aceste camere îmbunătățesc conductivitatea termică. Trebuie să vă imaginați ca un bloc gol. Efectul de izolare este îmbunătățit prin incluziunile de aer. La fel se procedează și cu profilele din lemn. Așa că am reușit să realizăm o mulțime de funcționalități pentru clădire într-un singur pas de producție digitală. Am aplicat doar învelișul exterior portant cu apă în exterior. Acest lucru este încă puțin dificil în lemn.
Ce înseamnă digitalizarea pentru construcția de case private?
În construcția de case prefabricate există deja numeroase subetape care sunt digitalizate. Dar ar putea merge mult mai departe. Și până acum nu există un sistem uniform, dar fiecare își face puțin. Cu toate acestea: în industria casei prefabricate, au existat deja creșteri semnificative ale eficienței datorită noii tehnologii. Și piața beneficiază deja de acest lucru.
În acest moment se vorbește mult în industria construcțiilor despre BIM, Modelarea informațiilor despre clădiri. Ce înseamnă acest lucru pentru constructorul de case?
Acest lucru se va aplica și caselor unifamiliale. Pentru că acum este mai mult să lucrezi diferit decât să planifici o clădire în BIM. Cu toate acestea, vorbesc despre un BIM simplificat aici. Asta înseamnă că lucrați cu un model inteligent, tridimensional, în care arhitecții și planificatorii își pot scoate desenele și dimensiunile. Cred că cel puțin jumătate din birouri funcționează deja în acest fel. Și în curând toată lumea va face asta, chiar și în construcția de case unifamiliale.
Cât va trece până când digitalizarea industriei construcțiilor va progresa până la punctul în care roboții fac parte din viața de zi cu zi de pe șantierele de construcții?
Cred că 15-20 de ani este o perioadă de timp realistă până când se poate vorbi despre un proces de producție digital complet automatizat. Nu trebuie să uităm că toate standardele, toate liniile directoare, toate metodele de calcul și verificare pentru construcție se bazează pe tehnici tradiționale de ambarcațiuni. Totul trebuie ajustat. Materialul va fi, de asemenea, regândit. Mai sunt multe lucruri de dezvoltare de făcut. Roboții care construiesc case vor fi science fiction pentru o lungă perioadă de timp.
