הנוף העירוני שלנו
מתחדש ומתפתח כל הזמן.
אנחנו רואים סביבנו יער
של מנופים ובניינים שכאילו
צומחים מתוך האדמה לגבהים
במהירות הולכת וגוברת.
החדשנות בענף הבניה היא סיפור מרתק
שנסתר מעיני רוב הציבור, וחבל.
בכתבה הזו אנחנו סוקרים כמה
מהחידושים הבולטים בענף שמביאים אליו
אפשרויות ארכיטקטוניות שבעבר היו מדע
בדיוני יחד עם יעילות, בטיחות וקיימות.
בחזית המהפכה בענף עומדת טכנולוגיית ההדפסה בתלת-ממד, שממירה תוכניות דיגיטליות למבנים מוחשיים. זרועות רובוטיות מניחות שכבות של בטון זו מעל זו בדיוק מופתי. זהו עולמן של חברות כמו ICON ו-Winsun, שלא רק חולמות על העתיד אלא בונות אותו בפועל.
באוסטין, טקסס, מדפסת Vulcan של ICON בונה בתים במחירים נוחים ומשנה את החשיבה שלנו על דיור בר-השגה ואפילו פתרונות לחסרי בית. בצד השני של העולם, בסוג'ואו שבמזרח סין, הדהימה Winsun את העולם כשהדפיסה בניין דירות של חמש קומות, מאתגרת את תפיסותינו לגבי מה שאפשרי.
החלוצים של הדפסת תלת-ממד בבניה היו קבוצת מהנדסים בחברת דאסו סיסטמס בשנת .2004 הם פיתחו טכנולוגיה להדפסת בטון בתלת-ממד והשתמשו בה כדי לבנות בית קטן בצרפת. הבית הראשון המודפס בתלת-ממד בארצות הברית נבנה בשנת .2012 היו בו שני חדרים והוא נבנה תוך פחות מיממה.
הדפסת תלת-ממד בבניה היא טכנולוגיה חדשה שצוברת תאוצה ומציעה מספר יתרונות של מהירות, הפחתה של כמות החומרים והעבודה הנדרשות לבנייה והפחתה של הפסולת וההשפעות הסביבתיות הלא רצויות של הבנייה.
בינתיים, העלות עדיין גבוהה יותר מאשר בשיטות בנייה מסורתיות וגם יש צורך בפיתוח חומרים חדשים כדי להגביר את חוזק המבנים המודפסים בתלת-ממד ואת בטיחותם של המבנים. עם זאת, הפוטנציאל משמעותי ויש למה לצפות.
בולדוזרים, דחפורים ומנופים אוטונומיים מסתמנים כדבר הבא.
בחזית התחום הזה עומדות חברות כמו Caterpillar ו-Komatsu, שכבר מציעות כלים נשלטים מרחוק.
החלוצים של שימוש בכלים אוטונומיים בבניה היו חברת Komatsu. בשנת 2000 החברה השיקה מוביל אוטונומי והשתמשה בו באתר בנייה ביפן ללא צורך בנהיגה אנושית. במכרות פילברה באוסטרליה, כבר עושים שימוש במשאיות אוטונומיות של Caterpillar.
חברות רבות בעולם מפתחות טכנולוגיות חדשות לכלים אוטונומיים לבנייה שמציעים יתרונות של הפחתת הסיכון לתאונות עבודה באתרי בנייה, האצה משמעותית של תהליך הבניה וגם הפחתה של פליטת הפחמן והשפעות סביבתיות לא רצויות נוספות.
גם במקרה הזה כלים אוטונומיים עדיין יקרים יותר מאשר כלים רגילים, מוגבלים ביכולותיהם ודורשים יותר תחזוקה. עם זאת, השימוש בכלים אוטונומיים בבניה צפוי לצמוח בשנים הקרובות והם יהפכו לחלק בלתי נפרד מתעשיית הבנייה.
טכנולוגיות Virtual and Augmented VR/AR (Reality )מוסיפות שכבה של קסם דיגיטלי לעולם הבנייה. עם משקפיים כמו HoloLens של Microsoft ו-Rift Oculus, אדריכלים ולקוחות "מסתובבים" בתוך מבנים לפני שנבנו. חברות כמו Gensler מנצלות טכנולוגיה זו כדי להפוך רעיונות לחוויות. Google משתמשת בטכנולוגיית Reality Virtual כדי לאפשר לאנשים לסייר באתרי בנייה מכל מקום בעולם.
מוסיפים מידע על סביבה פיזית. לדוגמה: הצגת מידע, נתונים או אפילו הדמיות מוחשיות למסתובבים אתר בנייה.
יוצרים סביבה חווייתית וירטואלית מלאה. יישומים כאלה יכולים לשמש לתכנון מבנים, לסיורים מוחשיים בתוך מבנה כשהוא רק בשלב התכנון ולאימון עובדים.
תוכנות התכנון Building BIM (Modeling Information ) הן מהפך דיגיטלי בתחום הבנייה. מבנים ותהליכי בניה מתוכננים לפרטים לפני שהם מתממשים בלבנים ובמלט.
Revit של Autodesk ו-ArchiCAD של Graphisoft הפכו לקנבסים של אדריכלים ומהנדסים, מקצרים לוחות זמנים של פרויקטים ומאפשרים שיתוף פעולה חסר תקדים.
חלוצי ה- BIM היו קבוצת מהנדסים בחברת Autodesk בשנות ה70- של המאה ה.20- הם פיתחו טכנולוגיה חדשה להצגת מידע הנדסי באופן דיגיטלי והשתמשו בה כדי ליצור מודלים תלת-ממדיים של מבנים.
השימוש ב-BIM צבר תאוצה בשנות ה90- והוא הפך לטכנולוגיה סטנדרטית בתעשיית הבנייה.
ה- BIM הביא יתרונות רבים ובהם שיפור התקשורת והשיתוף בתוך צוותי הפרויקטים, שיפור היעילות של תהליך הבנייה, הפחתת טעויות וצורך בתיקונים והפחתת עלויות הבנייה.
בשנים האחרונות הכלים האלה הולכים ומשתכללים ונוספות להם פונקציות חדשות. גם השימוש בענן שיפר את יכולות שיתוף הפעולה. השימוש בהם התרחב גם לתחומים נוספים כמו אחזקת ותחזוקת מבנים
פיתוח ושימוש בחומרים חכמים בבניה החל כבר בשנות ה.60- בשנים הראשונות ההתמקדות הייתה בפיתוח חומרים שמתאימים את עצמם לסביבה ומשתנים בתגובה לשינוים בה.
בשנים האחרונות היתה התפתחות משמעותית והושקו חומרים בעלי יכולות מתקדמות יותר כמו חומרים שמתקנים את עצמם.
חברות כמו BASF ו-AkzoNobel מובילות את התחום ומייצרות בטון. בטון שמתקן סדקים באמצעות מערכת של ננו-צינורות פחמן, בטון שמשנה את צבעו בהתאם למידת הקרינה שהוא סופג.
חברת DuPont פיתחה חומר ציפוי שמגן על מבנים מפני קורוזיה וחומר ציפוי שמסנן אור מזיק ומפחית את החום שנכנס לבניין.
ו- M3 פיתחה חומר ציפוי שמגן על מבנים מפני רטיבות וקורוזיה ומרפא את עצמו לאחר שנפגע.
חומרים שמתאימים ומשתנים בתגובה לסביבתם יכולים לשמש כדי להגן על מבנים מפני תנאי מזג אוויר קיצוניים. חומרים חכמים שמסננים אור יכולים לסייע בהפחתת צריכת החשמל של מבנים ולהוביל להפחתת פליטת גזי חממה.
השימוש בחומרים חכמים בבניה צפוי להתרחב בשנים הקרובות ולאפשר הפחתת עלויות בנייה ותחזוקה, שיפור הבטיחות של מבנים והגברת הקיימות.
השאיפה להרמוניה בין הטבע למבנה החלה לצבור תאוצה בתחילת שנות ה2000- בין השאר בזכות טכנולוגיות הידידותיות לסביבה שיושמו ב- Park Apple.
בעשור האחרון חלה התקדמות משמעותית בתחום הקיימות בבניה והחידושים כוללים:
מגמות אלה ממחישות עד כמה ענף הבניה הופך להיות מתוחכם, עתיר טכנולוגיה, יצירתי ומונע על ידי חזון. החדשנות הזו היא שער לעידן חדש של בניה חכמה ובטוחה יותר ומבנים חכמים וידידותיים יותר לסביבה.