Digitalizace ve stavebnictví ještě není příliš pokročilá. Někteří se snaží vyvinout moderní plánovací a výrobní technologie do integrovaného konceptu. Konverzace s architektem Hansem Drexlerem o nových nástrojích a jejich použití.
Digitalizace stavebnictví: stavební projekt architekta Hanse Drexlera
Frankfurtský architekt Hans Drexler spolu se stuttgartským profesorem architektury Achimem Mengesem navrhli prototyp malého domu pro mezinárodní výstavu budov IBA Durynsko. Na jedné straně bylo cílem demonstrovat potenciál regionálního stavebního materiálu dřevo pomocí nejmodernějších digitálních nástrojů. A za druhé, plně počítačově podporovaný pracovní postup - od návrhu po provedení na staveništi. Stručně řečeno: stavební projekt testoval možnosti digitalizace stavebnictví. Architekti navrhli různé geometrické tvary a okamžitě na počítači simulovali další kroky s ohledem na dobu výstavby, spotřebu materiálu, izolaci nebo rozměry budovy.
U svého prototypu se uchýlili ke klasické myšlence srubu. Koncept však změnili. Místo obvyklého vodorovného stohování uspořádali dřevěné trámy svisle a ve volné formě. Pomocí digitálních nástrojů lze dřevěné komponenty spojit velmi přesně a vzduchotěsně. Hodnoty izolace materiálu jsou výrazně lepší. To umožnilo vyrábět Your-Best-Home.net téměř výhradně ze dřeva. Zde je dřevo současně nosnou konstrukcí, skořepinou a izolací. Tato metoda výstavby je od začátku udržitelná - a později usnadňuje recyklaci.
Modelový projekt také ukazuje, že integrované digitální plánování a výroba také umožňují nové tvary, nad rámec obdélníkové konstrukce typické pro malé domy. Prototyp, který stále stojí, má mírně zkroucené stěny a stropy. To dává domku neobvyklý švih.
Parametrické konstrukční a konstrukční metody umožnily dřevařskému prototypovému domu, který byl představen na IBA Durynsko v Apoldě, mít dynamickou křivku. Digitální nástroje používané architekty a stavebními společnostmi také vedou k novým tvarům - malý dům to ukazuje velmi dobře.
Architekt Hans Drexler v rozhovoru o digitalizaci stavebnictví
Mluvili jsme s architektem Hansem Drexlerem o příležitostech stavět s digitálními nástroji a inteligentními stavbami.
Architektonické kanceláře plánovaly pomocí počítačů již více než 30 let. Kroky poté však digitalizace stěží ovlivní. co je nového?
Rozhraní mezi plánováním a výrobou je dnes obzvláště zajímavé. Tím jsme se zabývali v našem projektu IBA v Durynsku. Zkoumali jsme, jak lze trojrozměrné, inteligentní plánování od architektonické kanceláře použít přímo jako základ pro výrobu. Jsou možné velké zisky v efektivitě. Například při výměně nápadů mezi řemeslníky, specializovanými projektanty a kancelářemi architektů. Skutečně zajímavým skokem by však bylo snížit tření mezi návrhem a staveništěm.
O co se zajímáš?
Dnes se spousta věcí ve výstavbě děje dvakrát a třikrát: nejprve plánujeme my architekti v kanceláři, pak začíná statik znovu a dělá své vlastní trojrozměrné plánování a někdo jiný dělá dvourozměrné plánování technického technického zařízení, TGA. Pak přicházejí provádějící společnosti, často s vlastním plánováním. Mezi těmito obchody pak máme vždy komplexní kontrolu kvality. Je to drahé a hodně práce.
Jak by to mohlo být zjednodušeno?
Aby k tomu mohlo dojít, bylo by nutné výrazněji pohnout digitalizaci ve stavebnictví. Mnoho obchodů stále funguje velmi ručně. Během konstrukce pláště jsou experimentovány také roboty a všechny druhy automatizačních procesů. Ale to v praxi zdaleka není relevantní. Digitalizace ve stavebnictví se dnes většinou omezuje na nákup materiálu, logistiku a kontrolu kvality.
Proč stavba jde tak pomalu?
Při stavbě domu se obvykle musíte vypořádat s jedinečnými předměty. Automatizace a digitalizace jsou obzvláště užitečné, pokud uvažujete o větších sériích. Když postavím desítky tisíc něčeho, racionálně navržený pracovní postup je samozřejmě zajímavější, než když jde o maximálně několik kopií.
Dřevěná konstrukce je o krok dále, že?
Ano, automatizace je u dřevěných konstrukcí pokročilejší. Podíl prefabrikace v továrně je podstatně vyšší. V tesařství jsou často počítačem řízené výrobní linky a roboti. S takovými zařízeními byste na staveništi mohli jen těžko jezdit. To by bylo příliš náchylné k chybám. Dřevěná konstrukce má mnoho procesů, jako je řezání, které jsou vhodné pro digitální ovládání. Již existují roboti, kteří mohou pohybovat nebo připojovat součásti. Automatizace si zde razí cestu krok za krokem. V budoucnu existuje velký potenciál pro efektivní stavební procesy.
Proto jste si vybrali materiál jako materiál pro váš testovací dům?
Chtěli jsme získat data pro výrobu přímo z 3D modelu v počítači. Neexistovaly ani klasické plány budovy, pouze model v počítači. Z toho jsme získali řídicí data pro CNC frézku. Abychom mohli takto pracovat, rozhodli jsme se postavit celou budovu z jednoho materiálu. V tomto případě z místního dřeva.
Dřevo musí dokázat hodně!
Ano, měla by to být nosná konstrukce, tj. Měla by se starat o statiku, ale také o tepelnou izolaci a konstrukční spáry. Například jsme dále vyvinuli tradiční tesařské uzly, aby je bylo možné vyrábět také na CNC frézce. Dřevěné díly se položí na stroj, vyfrézují a pak vše spojím. Je to v podstatě jako velký dřevěný systém Lego - i když vypadá úplně jinak. Všechno se děje bez šroubů nebo lepidla.
Spoje vyvinuté pro Tiny House jsou frézovány počítačem. Jejich přesnost umožňuje upustit od lepidel nebo kovových spojů. Drážky vyfrézované ve stěnách při stejné operaci tvoří tepelně izolační vzduchový polštář. Tato kombinace materiálu a technologie určuje trendy: Robotická výroba umožňuje efektivní výrobu komponent ve velkém počtu a nový designový jazyk.
Dělá vám dřevo také izolaci?
Ano, během výroby jsme do součástí frézovali vzduchové komory. Tyto komory zlepšují tepelnou vodivost. Musíte si to představit jako dutý blok. Izolační účinek je zlepšen vzduchovými vměstky. Totéž se děje s dřevěnými profily. Takže se nám podařilo dosáhnout mnoha funkcí pro budovu v jediném digitálním výrobním kroku. Vodotěsný vnější plášť jsme aplikovali pouze externě. Ve dřevě je to stále trochu obtížné.
Co znamená digitalizace pro stavbu soukromých domů?
V konstrukci montovaných domů již existuje řada dílčích kroků, které jsou digitalizovány. Mohlo by to však jít mnohem dál. A zatím neexistuje jednotný systém, ale každý si dělá něco ze svého. Přesto: V průmyslu montovaných domů již díky nové technologii došlo k významnému zvýšení efektivity. A trh z toho již znatelně těží.
V současné době se ve stavebnictví hodně mluví o BIM, Building Information Modeling. Co to znamená pro domácího stavitele?
To bude platit i pro rodinné domy. Protože nyní je více práce dělat to jinak, než plánovat budovu v BIM. Zde však mluvím o zjednodušeném BIM. To znamená, že pracujete s inteligentním trojrozměrným modelem, kde mohou architekti a projektanti vytáhnout své výkresy a rozměry. Myslím, že alespoň polovina kanceláří už takto funguje. A brzy to udělá každý, dokonce i při výstavbě rodinných domů.
Jak dlouho potrvá, než digitalizace stavebnictví pokročí, aby roboti byli součástí každodenního života na stavbách?
Myslím, že 15 až 20 let je realistické časové období, než se dá hovořit o plně automatizovaném digitálním výrobním procesu. Nesmíme zapomínat, že všechny standardy, všechny směrnice, všechny metody výpočtu a ověřování pro stavbu jsou založeny na tradičních řemeslných technikách. Všechno je třeba upravit. Materiál bude také přehodnocen. Je třeba udělat ještě hodně vývojové práce. Roboti, kteří staví domy, budou dlouho science fiction.