Дигитализацията в строителната индустрия все още не е много напреднала. Някои се опитват да развият съвременните технологии за планиране и производство в интегрирана концепция. Разговор с архитекта Ханс Дрекслер за нови инструменти и как да ги използваме.
Дигитализация на строителната индустрия: строителният проект на архитект Ханс Дрекслер
Франкфуртският архитект Ханс Дрекслер, заедно с професора по архитектура в Щутгарт Ахим Менгес, проектират прототипа на малка къща за международното строително изложение IBA Тюрингия. От една страна, целта беше да се демонстрира потенциалът на регионалното дърво за строителни материали с помощта на най-модерните цифрови инструменти. И второ, изцяло компютърно подпомогнат работен процес - от проектиране до изпълнение на строителната площадка. Накратко: строителният проект изпробва възможностите за дигитализиране на строителната индустрия. Архитектите са проектирали различни геометрични фигури и веднага са симулирали следващите стъпки на компютъра по отношение на времето за строителство, разхода на материал, изолацията или размерите на сградата.
За своя прототип те прибягнаха до класическата идея на дървената къща. Те обаче варираха концепцията. Вместо обичайното хоризонтално подреждане, те подредиха дървените греди вертикално и в свободна форма. С помощта на цифрови инструменти дървените компоненти могат да се съединяват много прецизно и херметично. Стойностите на изолацията на материала са значително по-добри. Това направи възможно производството на Your-Best-Home.net почти изключително от дърво. Тук дървото е едновременно носеща конструкция, обвивка и изолация. Този метод на изграждане е устойчив от самото начало и улеснява рециклирането по-късно.
Моделният проект също така показва, че интегрираното цифрово планиране и производство също правят възможни нови форми, извън правоъгълната конструкция, типична за малките къщи. Прототипът, който все още стои, има леко усукани стени и тавани. Това придава на малката къщичка необичайна люлка.
Параметричният дизайн и методите на изграждане позволиха на дървената прототипна къща, която беше представена в IBA Тюрингия в Аполда, да има динамична крива. Дигиталните инструменти на архитекти и строителни компании също водят до нови форми - малката къща показва това много добре.
Архитект Ханс Дрекслер в интервю за дигитализацията на строителната индустрия
Говорихме с архитекта Ханс Дрекслер за възможностите за изграждане с цифрови инструменти и интелигентни строителни обекти.
Архитектурните бюра планират с помощта на компютри повече от 30 години. Но стъпките след това едва ли са засегнати от цифровизацията. какво ново?
Днес интерфейсът между планирането и производството е особено интересен. Справихме се с това в нашия проект на IBA в Тюрингия. Проучихме как триизмерното, интелигентно планиране от архитектурното бюро може да се използва директно като основа за производство. Възможни са големи печалби в ефективността. Например при обмен на идеи между занаятчии, специалисти по планиране и офиси на архитекти. Но наистина интересният скок би бил намаляването на загубите от триене между проекта и строителната площадка.
От какво се интересуваш?
Днес много неща се правят два пъти и тройно в строителството: Първо ние архитектите планираме в офиса, след това строителният инженер започва отново и прави собствено триизмерно планиране, а някой друг прави двуизмерно планиране на техническото строително оборудване, TGA. Тогава идват изпълняващите фирми, често със собствено планиране. Тогава между тези сделки винаги имаме сложен контрол на качеството. Това е скъпо и много работа.
Как може да се рационализира това?
За да се случи това, цифровизацията в строителната индустрия ще трябва да бъде задвижена значително по-нататък. Много сделки все още работят много ръчно. По време на конструкцията на черупката също се експериментират с роботи и всякакви процеси на автоматизация. Но това далеч не е от значение на практика. Днес цифровизацията в строителството се ограничава най-вече до снабдяване с материали, логистика и контрол на качеството.
Защо строителството върви толкова бавно?
Когато строите къща, обикновено трябва да се справите с уникални предмети. Автоматизацията и цифровизацията са особено полезни, ако мислите за по-големи серии. Когато изграждам десетки хиляди нещо, рационално проектираният работен процес, разбира се, е по-интересен, отколкото когато става въпрос за максимум няколко копия.
Строителството на дървен материал е стъпка напред, нали?
Да, автоматизацията е по-напреднала в строителството на дървен материал. Делът на сглобяемите фабрики е значително по-висок. В дърводелството често има компютърно контролирани производствени линии и роботи. Едва ли бихте могли да се разхождате на строителната площадка с такива устройства. Това би било твърде податливо на грешки. Изграждането на дървен материал има много процеси, като рязане, които са подходящи за цифрово управление. Вече съществуват роботи, които могат да преместват или закрепват части. Автоматизацията си проправя път тук стъпка по стъпка. Съществува голям потенциал за ефективни строителни процеси в бъдеще.
Затова ли избрахте дървото като материал за вашата изпитателна къща?
Искахме да получим данните за производство директно от триизмерен модел в компютъра. Нямаше и класически планове на сградата, а само моделът в компютъра. От това получихме данните за управление за фрезова машина с ЦПУ. За да можем да работим така, решихме да направим цялата сграда от един материал. В случая от местна дървесина.
Дървото трябва да може да направи много!
Да, това трябва да бъде носеща конструкция, т.е. трябва да се грижи за статиката, но също така и за топлоизолацията и структурните фуги. Например, ние разработихме допълнително традиционните дърводелски възли, така че те да могат да се произвеждат и с CNC фреза. Дървените части се поставят върху машината, смилат се и след това сглобявам всичко. По същество прилича на голяма дървена система Lego - дори да изглежда съвсем различно. Всичко се случва без винтове или лепило.
Разработените за Tiny House фуги са фрезовани с компютър. Тяхната прецизност означава, че няма лепила или метални връзки. Каналите, фрезовани в стените при една и съща операция, образуват топлоизолационна въздушна възглавница. Тази комбинация от материал и технология определя тенденцията: роботизираното производство позволява ефективно производство на компоненти в голям брой и нов дизайнерски език.
Дървото също ли прави изолацията вместо вас?
Да, смелихме въздушни камери в компонентите по време на производството. Тези камери подобряват топлопроводимостта. Трябва да си го представите като кух блок. Ефектът на изолация се подобрява от въздушните включвания. Същото се прави и с дървените профили. Така успяхме да постигнем много функционалност за сградата в една стъпка на цифрово производство. Приложихме само външната обвивка, носеща вода. Това все още е малко трудно в дървото.
Какво означава цифровизацията за строителството на частни къщи?
В сглобяемото строителство на къщи вече има множество под-стъпки, които са цифровизирани. Но може да стигне много по-далеч. И досега няма единна система, но всеки прави малко по своему. Независимо от това: В индустрията на сглобяемите къщи вече има значително увеличение на ефективността благодарение на новата технология. И пазарът вече осезаемо се възползва от това.
В момента в строителната индустрия много се говори за BIM, Информационно моделиране на сгради. Какво означава това за домашния майстор?
Това ще важи и за еднофамилни домове. Защото сега е повече работа да се направи по различен начин, отколкото да се планира сграда в BIM. Тук обаче говоря за опростен BIM. Това означава, че работите с интелигентен триизмерен модел, където архитекти и проектанти могат да извадят своите чертежи и размери. Мисля, че поне половината от офисите вече работят по този начин. И скоро всички ще направят това, включително и в еднофамилното строителство на жилища.
Колко време ще мине, преди цифровизацията на строителната индустрия да е напреднала, така че роботите да са част от ежедневието на строителните площадки?
Мисля, че 15 до 20 години са реалистичен период от време, докато може да се говори за напълно автоматизиран дигитален производствен процес. Не трябва да се забравя, че всички стандарти, всички насоки, всички методи за изчисляване и проверка на строителството се основават на традиционните техники на занаятите. Всичко трябва да се коригира. Материалът също ще бъде преосмислен. Има още много работа по разработката. Роботите, които строят къщи, ще бъдат научна фантастика за дълго време.
