Primena racunara u arhitekturi

zivcekonjha — Fri, 01 Mar 2013 12:02:01 +0100

Roboti zidaju kuće

Neke od najinovativnijih građevina ujedno su i najsavršenije u tehnološkom smislu. Ne samo gotov objekat, već čitav proces konstrukcije postaje sve „pametniji” jer tehnologija pomaže i u samoj izgradnji

Priča o inteligentnoj izgradnji počinje ranih 80-tih godina prolog veka u Americi, kada su predstavljene zgrade koje su u sebi i sadržale najnovije tehnologije. Mehanički sistemi zamenjeni su automatizovanim koji bi, pre svega, zgrade učinili energetski efikasnijim. Mnoge postojeće zgrade u Americi obezbedile su inteligentni sistem preko IT sistema. Rokfeler centar u Njujorku je kreirao sopstvenu telekomunikacionu korporaciju kako bi uveo sofisticirani telekomunikacioni sistem međusobno povezan u svih svojih 19 zgrada.

I dalje nema univerzalno prihvatljive definicije inteligentne izgradnje, ali u svakom slučaju, ona kombinuje tehnološke i druge inovacije sa vrsnim menadžmentom, da bi se maksimalno iskoristila investicija. Inteligentna izgradnja obezbeđuje produktivno okruženje kroz optimizaciju njihova četiri osnovna elementa – struktura, sistemi, usluge i upravljanje, kao i veze među njima. Pametne zgrade pomažu i onima koji ih grade i onima koji u njima žive da ostvare svoje ciljeve kad se radi o ceni, udobnosti, pogodnostima, bezbednosti i fleksibilnosti. Vizija je da se stvori građevinska industrija u kojoj su sve faze procesa izgradnje povezane i gde bi se sve potrebne informacije dobijale na „klik”. Rezultat bi bile inteligentne zgrade, čija bi izgradnja bila brža i jeftinija, a njihov kvalitet bolji (postigla bi se multifunkcionalnost, održivost, fleksibilnost i usmerenost na korisnike, kao i pružanje većeg komfora i sigurnosti).

Pogled u budućnost

Kao i sve druge industrije, građevinarstvo prati trend stalnih inovacija ulažući mnogo u IT opremu. Objekti koji se grade su modernizovani infrastrukturom podataka, koja olakšava obavljanje posla, ali još nije sprovedena modernizacija same izgradnje uz pomoć računarske tehnike. I u razvijenijim zemljama gde se kompjuteri uveliko koriste u automatizaciji domaćinstava, oni ne učestvuju značajno u samoj izgradnji. Međutim, pitanje je dana kada će se to promeniti.

Profesor Behrokh Khoshnevis izmislio je robota koji može da dovede do revolucije u izgradnji. Radi se o sistemu nazvanom Contour Crafting (CC)koji bi za 24 časa izgradio čitavu kuću koristeći kompjutersku tehnologiju. CC ima potencijal do dovede do revolucije u građevinarstvu. Robot preuzima instrukcije koje daje kompjuter, a zatim koristi pumpu za beton da bi izgradio ono što projekat nalaže. Omekšani cement odlazi u cilindar iz kog se ispušta u bilo koji oblik programiran kompjuterom.

Sistem ne bi gradio samo zidove, već bi postavljao i pločice i parket, a može da ugrađuje i nameštaj. Proces bi doveo do uštede vremena i novca, kao i ljudske snage i povreda na radu. Naravno, do potpune automatizacije izgradnje biće potreban duži period tranzicije. Pre dve godine, robot je izgradio prvi zid. Mali zid, ali veliki korak za automatizaciju izgradnje. Nemačka kompanija Degussa AG, gigant u proizvodnji građevinskog materijala, podržala je rad Khoshneva i njegovog robota-graditelja koji preuzima instrukcije direktno iz kompjuterizovanih nacrta. Trenutno se radi na projektu izgradnje čitavih kuća. Pojedinačna kuća ili čitavo naselje mogli bi se izdići odjednom. Primena robota bi dovela do fleksibilnosti izgradnje i oblika koji su današnjim metodima neizvodljivi. Kvalitet kuća bi postao bolji, izgradnja neuporedivo brža, a izbor materijala znatno širi. Količina svakog materijala mogla bi biti kontrolisana putem kompjutera, a takozvani „pametni beton” bio bi precizno smešten tačno na željenu lokaciju. Potpuno automatski, u strukturu je moguće integrisati i grejanje, kao i senzore koji bi detektovali bilo kakvu deformaciju. Takođe može biti ugrađen i automatizovan sistem za krečenje.

Ovaj način izgradnje nije ograničen samo na našu planetu. Za projekat je veoma zainteresovana i NASA jer bi se, jednog dana, mogle izgraditi kolonije na Mesecu ili Marsu jednostavnim slanjem e-maila sa nacrtom!

Od virtuelne do prave zgrade

BIM (Building Information Modeling) je proces kreiranja podataka tokom dizajniranja i izgradnje zgrade. Ključna stvar modela su informacije koje omogućavaju komunikaciju svih međusobno povezanih sektora. BIM je metod kojim se dobijaju informacije kao što su tip građevine, specifikacija zaposlenih ili stanara, metode koje se koriste u vanrednim situacijama i slično, da bi se lakše upravljalo izgradnjom i kasnije samom zgradom. Ono što je nekad zahtevalo dane i nedelje, sad može da se obavi za samo nekoliko sati.

Život modela je paralelan sa životnim ciklusom građevine. Stvara se virtuelni model zgrade, koji se razvija uporedo sa pravom zgradom. Virtuelni model je osnova i centar informacionog sistema. Podaci ne postoje ako zgrada nije predstavljena u elektronskom formatu. Neophodno je stalno ažuriranje modela. Vremenom se dobijaju podaci o tipu i količini materijala koji se koristi, kao i njegovoj ceni. Određuje se prava cena izgradnje, kao i revizija i proračun koštanja izgradnje novog prostora.

BIM može da se koristi i da olakša radnicima i stanarima snalaženje u prostoru. Kad se ušeta u soliter tu se nalazi touch screen, putem kog se bira destinacija i dobija najefikasniji put da se stigne dotle. U slučaju požara, na kompjuterima se automatski pojavljuje ekran sa planom određenog sprata, koji pokazuje najbezbedniji izlaz.

BIM tehnologija, kreacija i korišćenje koordinisanih kompjuterskih informacija, omogućavaju značajnu promenu u građevinskoj industriji. BIM platforma, naspram tradicionalnih 2D modela, omogućava suočavanje sa svakim mogućim problemom istog momenta kad on iskrsne. Koordinacija svih sektora je na višem nivou, a dolazi i do značajnog smanjenja vremena potrebnog da se izvrše revizije tokom izgradnje.

Nove tehnologije, putem modela, vrše i identifikaciju dinamike objekta. Tehnologijom I3CON (Intelligent Integration of Information in Construction) vrši se real-time praćenje familija koje žive u stanu, uz njihovo periodično menjanje, sa namerom da se ispita adaptiranje okruženja različitim profilima ukućana. Postoje i dva načina da se fasade učine pametnim: pojedinačna ili centralna kontrola. Moguće je sve operacije integrisati u BAS (Building Automation System),a posebne sisteme individualno upravljane rezervisati samo za vanredne slučajeve. Pametni krovovi zgrada pri naletu jakog vetra putem senzora šalju signale za automatske zaštitne mere, a prema rezultatima testiranja ponašanja virtualne građevine u ekstremnim uslovima.

Grad u piramidi

Dante Bini, jedan od najvećih modernih inovatora u arhitekturi, proslavio se još pre 40 godina kada je koristeći džinovski balon i robota izgradio kupolu Kolumbija univerziteta, za manje od dva sata, dok bi klasičnim načinom građenja bilo potrebno oko nedelju dana. Taj proces izgradnje Bini je opisao kao „pritisneš dugme i gotovo”. Cela konstrukcija se sagradi na zemlji, a onda se podigne pumpanjem vazduha u ogromni balon. Do sada je širom sveta izgrađeno preko 1500 takozvanih „Binishells” građevina. „Binishelter”, izuzetno povoljna kuća koja se „sama gradi” je najnoviji projekat Binija i pre svega se koristi u vanrednim situacijama. Za izgradnju je potrebno samo tri radnika i 20 minuta.

Za Japance primena robotike u izgradnji postaje standard, a ne kuriozitet. Mesečno se u Japanu izgradi više od 500 modularnih kuća, koje su u velikoj meri delo robota. Modularna izgradnja omogućava primenu automatizacije i robotike, kao i metode za dizajn, planiranje i kontrolu, koje integrišu računarske sisteme. Firma Sekisui koristi robote da sastavi više od 300.000 komponenti i završava 85% kuće u roku od 40 minuta!

Sistem „samograđenja” koji je predložio Bini koristio bi se i u projektu grada u piramidi – Shimizu. „Zamislite grad dvanaest puta viši od Velike piramide u Gizi, koji pluta u Tokijskom zalivu, sagrađen velikim delom pomoću robota, a u kojem će moći da živi približno 750 000 ljudi u neboderima koji vise sa piramide kao plod sa drveta.” Tako počinje najava programa kanala „Discovery” o gigantskom gradu koji bi se digao u visinu umesto u širinu i time rešio problem nedostatka prostora, kao i zagađenja, u jednom od najgušće naseljenijih gradova na svetu.

Korišćenjem robota, ovaj fantastični građevinski plan bio bi prvi u nizu gradova koji bi bili podignuti pomoću takvih mašina, što bi označilo početak nove epohe u građevinarstvu. Nakon potapanja i postavljanja masivnih stubova na dno okeana, roboti bi napravili prvi nivo grada, koji se sastoji od 25 pojedinačnih piramida. Gornji nivoi grada bi se na isti način uzdizali pomoću ogromnih vazdušnih balona koji bi podigli mega-nosače onog trenutka kada se ispune vazduhom. Neboderi bi bili podignuti tek kada prostrane gradske šupljine „skeleta” budu gotove, jer i one služe kao gradska infrastruktura. Ceo proces izgradnje bio bi izveden bez rada ijednog građevinskog radnika, jer bi posao odradili humanoidni roboti! Gigantski roboti bi bili zaduženi za izgradnju velikog dela grada, uključujući i izgradnju masivnih vazdušnih tunela.

Što se tiče pitanja sigurnosti, piramida će raspolagati sistemom za smanjenje efekta vetra, aparatima za kontrolu vibracija i antizemljotresni aparati instalirani u svim modulima, ugrađenim u zgrade da bi se povećala stabilnost objekta.

Sačinjeni od ugljeničkih nanocevi, potporni nosači mogli bi biti obloženi solarnim ćelijama da bi se prikupila sunčeva toplota za električnu energiju. Grad koji se ovako snabdeva električnom energijom bi mogao da dobija struju i iz okeana, postavljanjem montažnih provodnika struje, pa čak i iz energetskih ćelija koje su produkt okeanskih algi.

U takvom objektu ne bi se koristili automobili. Obilazak grada bi bio moguć korišćenjem kompjuterski navođenog prevoza, kojim će moći da se putuje svuda kroz šupljine piramide, a naravno, ne zagađuje se vazduh. Da bi se negde stiglo, potrebno je samo u centralnom navigacionom sistemu navesti željenu destinaciju.

• • •

Ostaje samo pitanje koliko će biti potrebno da ovakav građevinski poduhvat postane realnost. U svakom slučaju, dolazi vreme kada će građevinski radnici ostati bez posla, dok će roboti da zidaju bez predaha.

Čestitamo

zivcekonjha — Fri, 01 Mar 2013 12:00:43 +0100

Ukoliko možete da pročitate ovaj članak, uspešno ste se registrovali na Blog.rs i možete početi sa blogovanjem.

Primena racunara u arhitektura i gradjevinarstvu

Primena racunara u arhitekturi

Čestitamo