آخرین فناوری‌ها در صنعت ساختمان‌سازی

قطار فناوری با سرعت بسیار بالایی در حال حرکت است و در مسیر خود، بخش‌های مختلف زندگی انسان را تحت تاثیر قرار می‌دهد. از جمله صنایع گوناگون که برای باقی ماندن در عرصه‌ رقابت و رسیدن به کارایی هر چه بیشتر، نیازمند استفاده از آخرین تکنولوژی‌های موجود هستند. صنعت حیاتی ساختمان‌سازی نیز از گذشته تا به امروز با جریان فناوری حرکت کرده و به پیشرفت‌های خیره‌کننده‌ای دست یافته است. در این مقاله تلاش کرده‌ایم تا تعدادی از جدیدترین تکنولوژی‌های ساختمانی ابداع‌شده در سطح جهان را معرفی کرده و اطلاعات مفیدی درباره‌ آن‌ها ارائه دهیم؛ پس تا پایان با ما همراه باشید.

منظور از تکنولوژی ساختمان‌سازی، به‌کارگیری مجموعه‌ای از ابزارهای خلاقانه، ماشین‌آلات و نرم‌افزارها و اعمال تغییراتی در فاز ساخت یک پروژه است که پیشرفت میدانی آن را سرعت می‌بخشند.

تکنولوژی‌های جدید در ساختمان‌سازی

منظور از تکنولوژی ساختمان‌سازی، به‌کارگیری مجموعه‌ای از ابزارهای خلاقانه، ماشین‌آلات و نرم‌افزارها و اعمال تغییراتی در فاز ساخت یک پروژه است که پیشرفت میدانی آن را سرعت می‌بخشند. با توجه به نوسانات قیمت انواع میلگرد و سایر مصالح ساختمانی، استفاده از این فناوری‌ها برای کاهش هزینه‌های ساخت‌وساز، ضروری به نظر می‌رسد. از دیگر مزایای کاربرد تکنولوژی ساختمانی می‌توان به بهبود شرایط کار و امنیت و سلامتی کارکنان و افزایش بازدهی اشاره کرد. در ادامه نه مورد از این تکنولوژی‌های چشم‌گیر را که در سال اخیر مورد استفاده قرار گرفته‌اند، شرح می‌دهیم:

• واقعیت افزوده

واقعیت افزوده (Augmented reality) که به اختصار AR نامیده می‌شود، لایه‌ای دیجیتالی از اطلاعات است که منظره‌ای از دنیای واقعی را ارائه می‌دهد. متخصصان ساخت‌وساز می‌توانند با استفاده از موبایلی با قابلیت AR، محل پروژه را همراه با اطلاعاتی که مستقیما در بالای آن قرار دارد مشاهده کنند.

• وسایل حفاظتی پوشیدنی 

بر اساس گزارش سازمان ایمنی و بهداشت شغلی آمریکا، 21 درصد از مرگ و میرهای مربوط به محیط کار در سایت‌های ساختمانی رخ می‌دهند. برای مقابله با مرگ، صدمات و توقف‌های برنامه‌ریزی ‌نشده، صنعت ساختمانی از دهه‌های گذشته تجهیزاتی را به کار گرفته که توسط کارکنان پوشیده می‌شوند (مانند کلاه، چکمه و دستکش) و امروزه با فراهم شدن دسترسی به اینترنت در سایت‌های ساختمانی، این تجهیزات به صورت هوشمند طراحی می‌شوند.

• ربات‌های ساختمانی

ربات‌ها هنوز راه زیادی برای تصرف کامل صنعت ساختمان‌سازی در پیش دارند، اما با توجه به کمبود نیروی کار ناشی از فاصله‌گذاری اجتماعی، تعدادی از طرح‌ها و پیشنهادات موجود در حال بررسی هستند.

• پهپادها

استفاده از پهپادهای مجهز به دوربین در صنعت ساختمانی، باعث کاهش هزینه‌ فرآیندهایی مانند نقشه‌برداری، ردیابی تجهیزات و مراقبت‌های امنیتی شده که پیش از این بسیار گران بودند.

• هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

هوش مصنوعی قابلیتی است که در آن فناوری بدون نیاز به انسان تصمیم‌گیری می‌کند و یادگیری ماشین، توانایی یادگیری فناوری از تجربیات گذشته است. از آن جا که تصمیم‌گیری هوشمندانه و موثر، تاثیر زیادی در افزایش بهره‌وری و ایمنی دارد، هر دوی این تکنولوژی‌ها در صنعت ساخت‌وساز به کار گرفته شده‌اند.

• ساخت‌وساز مدولار

در این روش، سازه‌ها بیرون از محل پروژه ساخته می‌شوند و به صورت قطعاتی مجزا درمی‌آیند، سپس توسط جرثقیل‌ها و در مکان مورد نظر مونتاژ می‌شوند.

• چاپ سه‌بعدی

چاپگرهای سه‌بعدی مانند چاپگرهای معمولی، یک طراحی دیجیتال را دریافت کرده و آن را به صورت فیزیکی درمی‌آورند. استفاده از فناوری چاپ سه‌‎بعدی در صنعت ساختمان‌سازی مزایای زیادی مانند استفاده مفید از مواد، افزایش سرعت و حذف خطاهای پرهزینه دارد.

• مدل‌سازی اطلاعات ساختمانی

فرآیند ایجاد نمای دیجیتالی یک سازه، پیش از ساخت آن را مدل‌سازی اطلاعات ساختمانی یا همان BIM می‌نامند. این مدل باعث می‌شود تا مشکلات به خوبی پیش‌بینی شده، ریسک‌های احتمالی حذف شوند و در مجموع کارایی افزایش پیدا کند.

• بلاک‌چین

فناوری بلاک‌چین که در ابتدا برای ارز دیجیتال بیت‌کوین مورد استفاده قرار گرفت، روشی برای ثبت اطلاعات مهم در مدیریت پروژه‌های ساختمانی است.

نوآوری‌های عملیاتی در ساختمان با استفاده از فناوری‌های به‌روز دنیا

در بخش قبلی با جدیدترین تکنولوژی‌های مورد استفاده در صنعت ساختمان‌سازی آشنا شدیم؛ اما این فناوری‌های به‌روز چگونه به کار گرفته اجرا شده و مراحل فرآیندهای گوناگون پروژه را تحت تاثیر قرار می‌دهند؟ 
با استفاده از تکنولوژی‌های BIM، سیستم شناسایی امواج رادیویی (RFID) و شبکه‌ حسگر، می‌توان کلان‌داده یا همان Big Data را وارد عملیات ساخت‌وساز کرد. کلان‌داده حجم بالایی از داده‌ها است که از منابع مختلف و در قالب‌های گوناگون جمع‌آوری می‌شودند و با ابزارهای سنتی نمی‌توان آن‌ها را تجزیه و تحلیل کرد. کلان‌داده‌های تولید شده در مراحل مختلف طراحی و ساخت را می‌توان به کمک این فناوری‌ها جمع‌آوری کرده و برای افزایش کارایی پروژه‌ها مورد استفاده قرار داد. مثلا با ثبت داده‌های تصویری در حین عملیات ساخت‌وساز، می‌توان رفتارهای کارگران را بررسی کرده و در صورت مشاهده‌ موارد خطرآفرین به آن‌ها هشدار داد.
کلان‌داده را می‌توان بر اساس فناوری یادگیری ماشین نیز به کار پیاده‌سازی کرد و با استفاده از آن، عملکرد پروژه‌های عمرانی را به صورت دقیق پیش‌بینی کرده و عدم قطعیت‌های خروجی را به شکل موثری تشخیص داد. برای جمع‌آوری کلان‌داده‌ها از فناوری دیگری به نام اینترنت اشیا (IOT) استفاده می‌کنند که به گفته‌ متخصصان حوزه ساختمان، نقش مهمی در تحول این صنعت ایفا خواهد کرد. به کمک اینترنت اشیا می‌توان سنسورهای موجود در یک پروژه را به یکدیگر مرتبط کرده و اطلاعات آن‌ها را ثبت کرد. این سنسورها روی تجهیزات، ماشین‌آلات، ابزارها و حتی مصالح ساختمانی نصب می‌شوند و داده‌های مختلفی مانند رطوبت، اختلاف دما، ارتعاشات سطحی، عمق مقاطع سازه، میزان نفوذپذیری مقاطع، تغییر شکل‌های غیرطبیعی و... را جمع‌آوری کرده و به سامانه نرم‌افزاری پروژه انتقال می‌دهند. به این ترتیب می‌توان با بررسی این داده‌ها، اقدامات مهندسی را در کم‌ترین زمان ممکن انجام داده و به مستندسازی فعالیت‌ها پرداخت.
اما بدون وجود پهنای باند مناسب، نمی‌توان از عملکرد درست دستگاه‌های هوش مصنوعی و اینترنت اشیا اطمینان حاصل کرد. اینجاست که تکنولوژی‌های 5G ،4 GLTE و WiFi6 به کمک صنعت ساختمان‌ ساختمان‌سازی آمده و با پوشش دادن عملیات اجرایی در فضای باز، تاخیر در کار را کاهش داده و سرویس بی‌وقفه‌ای را فراهم می‌کنند.

با وجود اینکه اتوماسیون هنوز نتوانسته صنعت ساختمانی را به طور کامل در بر بگیرد، برای انجام تعدادی از فرآیندهای ساخت‌وساز مانند تخریب، آجرچینی و جوشکاری، ربات‌هایی ابداع شده‌اند. ربات‌های تخریب در انواع چندمنظوره، سازگار با محیط‌‌‌ زیست و هیدرولیکی ساخته شده و برای انجام عملیات تخریب، هنگام نوسازی ساختمان‌ها به کار گرفته می‌شوند. ربات‌های آجرچین می‌توانند با سرعت و دقت بسیار بالایی، تعداد زیادی آجر را ملات کشیده و روی هم قرار دهند. ربات‌های جوشکاری نیز می‌توانند به راحتی جایگزین نیروی کار انسانی شده و ستون‌های فولادی را با دقت و کیفیت بسیار بالایی جوشکاری کنند. ربات‌های پوشیدنی یا همان اسکلت‌های بیرونی نیز می‌توانند با افزایش قدرت و سرعت نیروی انسانی، نقش بزرگی در کاهش آسیب‌های بدنی ناشی از انجام کارهای سنگین (مانند برداشتن اجسام) ایفا کنند.
پیشرفت تکنولوژی بر روی مواد و مصالح ساختمانی نیز تاثیرات شگرفی داشته؛ برای مثال فولادهای ساخته‌شده با فناوری نانو، امروزه می‌توانند جایگزین‌های اقتصادی بسیار خوبی برای فولاد زنگ‌نزن باشند.

[button url="https://ahanonline.com/209007/فلزات-نانوساختار/" text="بیشتر بدانید: معرفی فولادهای نانوساختار"]

مصالح جدید در صنعت ساختمان

استفاده از علم  به‌روز جهان در تولید متریال ساختمانی باعث شده تا شاهد تنوع گسترده‌ای در ظاهر، کاربرد و خصوصیات این مواد باشیم. مصالحی که هم کیفیت و هم طول عمر و کارایی آن‌ها نسبت به گذشته افزایش چشم‌گیری داشته و هم‌چنان در حال تغییر و تحول هستند. در این بخش تعدادی از مصالح مهم ساختمانی را که با جدیدترین تکنولوژی‌های موجود ساخته شده‌اند، معرفی می‌کنیم:

چوب چندلایه‌ متقاطع: چوب‌های متقاطع چندلایه که به اختصار CLT نامیده می‌شوند، با برخورداری از ساختار ورقه‌ای و لایه‌های عمود بر یکدیگر، فشار را به خوبی تحمل کرده و خاصیت کششی مطلوبی دارند. مقاومت و زیبایی ظاهری این نوع چوب، توجه طراحان مختلف، به‌خصوص سازندگان آسمان‌خراش‌ها را به خود جلب کرده است.

خاک کوبیده: استفاده از خاک کوبیده در ساختمان‌سازی، مزایای بسیار خوبی دارد که شاید مهم‌ترین آن‌ها را بتوان سازگاری با محیط زیست دانست. خاک کوبیده متریالی است که از فشرده‌سازی شن، ماسه، خاک رس و تثبیت‌کننده، درون یک قالب مشخص ساخته می‌شود. این متریال در برابر آتش مقاوم است و علاوه بر زیباتر کردن بنا، قابلیت ذخیره‌ی حرارتی آن را نیز افزایش می‌دهد.

بتن رنگدانه‌دار: افزودن مواد رنگدانه‌ای مناسب به سیمان، شن، آب و ماسه، باعث ایجاد ترکیبات بتنی رنگی می‌شود که علاوه بر زیبایی ظاهری، تضاد رنگی قابل‌توجه‌ای با محیط دارند.

میله‌ رشته‌ای CABKOMA: این متریال، یک کامپوزیت قابل ارتجاع است که از الیاف کربن ساخته شده و در قسمت بیرونی سازه‌ها، عمدتا برای افزایش مقاومت و محافظت در برابر زلزله استفاده می‌شود.

سیمان بازتاب‌دهنده‌ نور: در تولید این نوع سیمان از یک فناوری جالب و قابل‌توجه استفاده شده که باعث می‌شود نور خورشید را در طول روز جذب کرده و در شب منتشر کند. این ماده در صنعت معماری بسیار موردتوجه قرار گرفته و انتظار می‌رود کاربرد آن در استخرهای شنا، حمام‌ها، نماهای بیرونی، جاده‌ها، پارکینگ‌ها و آشپزخانه‌ها افزایش پیدا کند.

آجرهای ته‌سیگاری: تصور کنید با وجود نزدیک به یک میلیارد فرد سیگاری در جهان، سالانه چه میزان ته‌سیگار تولید می‌شود؟ جالب است بدانید که تنها با به کار بردن یک درصد از این ته‌سیگارها، می‌توان مصالح ساختمانی سبک‌، پایدار و کم‌مصرفی تولید کرد که عایق‌های بسیار خوبی نیز هستند.

فوم آلومینیوم: این پنل‌ها در یک دمای معین، با تزریق هوا در آلومینیوم مذاب ساخته می‌شوند و سطح آن‌ها متخلخل است. فوم آلومینیوم به دلیل دارا بودن خواص مطلوبی مانند نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت در برابر خوردگی، در بخش‌های مختلف صنعت ساختمان استفاده می‌شود.

کاشی حرارتی: لعاب این کاشی‌ها دارای رسانایی الکتریکی است و با اعمال اختلاف ولتاژ، گرم شده و حرارت تولید می‌کند. بدنه‌ عایق این کاشی باعث می‌شود تا کل اختلاف ولتاژ اعمال‌شده را به گرما تبدیل کند و هیچ هدررفتی ایجاد نشود.

جمع‌بندی

استفاده از تکنولوژی در صنعت ساختمان‌سازی، با وجود مزایای بی‌شماری که به همراه دارد، می‌تواند نیاز به نیروی انسانی را کاهش داده و به ضرر کارگران ساختمانی تمام شود. اما این افراد نیز می‌توانند با ارتقای مهارت‌های خود و یادگیری کار با تکنولوژی، در این صنعت باقی‌مانده و با راحتی بیشتری به کار خود ادامه دهند. نظر شما درباره‌ مزایا و معایب جایگزینی تکنولوژی با نیروی انسانی چیست؟ آن را با ما به اشترک بگذارید.