De meest innovatieve bouwtechnologieën van 2023

De bouwsector wordt vaak bekritiseerd vanwege zijn te conservatieve karakter, standaardisatie en de overmatige bureaucratie rondom de documentatie. Het implementeren van de nieuwste technologieën in de bouw is echter niet altijd even eenvoudig. Vanwege eisen zoals wettelijke naleving moet elke technologie een wettelijke basis hebben en op zichzelf kosteneffectief zijn. De uiteindelijke ontwikkelingskosten moeten redelijk zijn en de efficiëntie in het verlagen van die kosten in de toekomst moet significant en duurzaam zijn. Elke technologie vereist een goed ontwerp en een breed scala aan werkzaamheden van het projectteam, kwaliteitscontrole en personeelstraining. Eenmaal geïmplementeerd, bieden ze echter aanzienlijke verbeteringen in het werkproces.

De groei van steden en bevolkingen, nieuwe communicatiemethoden in het big data-tijdperk, economische groei en een verbeterd welzijn hebben de bouwsector ertoe aangezet om nieuwe technologische oplossingen dynamischer te integreren. Hierdoor worden nieuwe bouwtechnologieën wereldwijd actief gepromoot en toegepast.

De snelle technologische ontwikkeling zorgt voor een grootschalige digitalisering van de bouwsector. De toepassing van informatietechnologieën is essentieel voor de concurrentiepositie; innovaties in de bouw verbeteren projecten, verhogen de winst en helpen bij het binnenhalen van opdrachten. Dit resulteert in een grotere concurrentiekracht voor bedrijven die ervoor kiezen om deze technologieën in hun dagelijkse werkzaamheden te integreren.

De populairste nieuwe technologieën op de markt

BIM

BIM ) is de toonaangevende technologie in modern ontwerp. Het omvat niet alleen het virtueel modelleren van een gebouw, maar ook een uitgebreide digitale weergave van de fysieke en functionele kenmerken van een object. BIM bestrijkt de gehele levenscyclus van een gebouw, rekening houdend met constructie, inrichting, functies, beheer van het object en toekomstige reparatie- of sloopwerkzaamheden. Alle relevante ontwerpcomponenten en nuances worden in één project meegenomen en geïntegreerd. Als een element wordt verwijderd, vervangen of toegevoegd, wordt het volledige model opnieuw berekend om deze wijziging te weerspiegelen.

Dankzij BIM kunnen specialisten met behulp van het virtuele gebouwmodel het volgende doen:

• Bekijk alle problemen en inconsistenties
• Keur de geconstateerde verbeteringen aan de faciliteit goed
• Verbeterde communicatie tussen alle deelnemers
• Maak aanpassingen
• Bereken de afmetingen
• Beheers het werkproces
• Anticipeer op de risico's van toekomstige bouwprojecten
• Bereken de benodigde middelen

BIM-technologie zorgt voor een afname van:

• Materiaalkosten
• Fouten in de projecten
• Levertijden

Dankzij PlanRadar hebben gebruikers bovendien vanaf elk mobiel apparaat toegang tot de bouwstatus en alle relevante bouwgegevens, waardoor elke fase veel nauwkeuriger en effectiever kan worden gemonitord. Deze oplossing vereenvoudigt het beheer en de controle van bouwprocessen aanzienlijk en optimaliseert het resultaat.

Op mondiaal niveau

In Spanje is BIM sinds 2019 verplicht voor infrastructuurprojecten. In Ruslandgebruikt bijvoorbeeld slechts 5-7% van de bedrijven BIM (voornamelijk in megasteden en grote bedrijven), en andere nieuwe technologieën in de bouw zijn daar nog minder gangbaar. In de VS gebruikt ongeveer 72% van de bouwbedrijven BIM om kosten te besparen op projecten. In het Verenigd Koninkrijk is het sinds 2016 verplicht om BIM Level 2 te gebruiken voor alle begrote bouwprojecten. In Frankrijk gebruikt de nationale overheid sinds 2017 BIM in de woningbouwsector voor een half miljoen woningen. Duitsland heeft het gebruik van BIM sinds 2020 ingevoerd voor alle infrastructuurprojecten.

Clouddiensten en mobiele technologieën

Het werken met een BIM-model houdt in dat cloudservices worden gebruikt voor realtime gegevens- en informatie-uitwisseling. Cloudplatforms kunnen een breed scala aan gesegmenteerde informatie en tools bevatten, variërend van tools voor architecten tot projectmanagementsystemen, die op elk moment via een mobiel apparaat beschikbaar zijn voor elke projectdeelnemer, waardoor de samenwerking wordt verbeterd.

Welke voordelen bieden clouddiensten aan bouwbedrijven?

• Informatie die toegankelijk is vanaf elk apparaat met een internetverbinding.
• Onbeperkte dataopslag.
• Schaalbaar afgestemd op de behoeften van het bouwproject: het past zich flexibel aan de behoeften aan, vermijdt onnodige elementen en de productiviteit blijft behouden.
• Een betaalbare dienst. Het bouwen van je eigen IT-infrastructuur is veel duurder dan het gebruik van een cloudserviceprovider.
• Directe toegang tot informatie voor alle projectdeelnemers.
• Communicatie en realtime samenwerking vereenvoudigen.
• Mogelijkheid om meerdere projecten te beheren met behoud van kwaliteitscontrole; de ​​cloud helpt bij de synchronisatie.
• De mogelijkheid om kosten te besparen in grote kantoren door gebruik te maken van servers van derden, zonder dat u uw eigen servers hoeft te onderhouden.
• Maximale gegevensbescherming.

Kunstmatige intelligentie

Kunstmatige intelligentie (AI) is het 'gedrag' van een machine, een type technologie dat menselijke cognitieve functies nabootst: het oplossen van taken en problemen, beeldherkenning en leren. Er is een specifiek vakgebied binnen AI: machinaal leren, dat gebaseerd is op het verzamelen en analyseren van statistische gegevens, op basis waarvan beslissingen kunnen worden genomen.

Nieuwe bouwtechnologieën kunnen niet zonder machine learning en AI. Het is in feite een onzichtbare assistent die terabytes aan data analyseert en problemen identificeert. Er kunnen routines worden gecreëerd om onnodige informatie te filteren of naar specifieke data te zoeken. Programma's die gebruikmaken van de AI-engine worden gebruikt voor:

1. Voorspellende analyses:
   • Voorspel beveiligingsdreigingen op basis van historische gegevens.
   • Belangrijke kenmerken en elementen in het werk herkennen.
   • Controle op de locatie, aantal personen op de locatie, naleving van de persoonlijke beschermingsmiddelen.
2. Projectontwerp en -planning
   • De verzamelde en gemodelleerde gegevens helpen om kostenoverschrijdingen te voorkomen.
   • Risicobewaking en -beperking, en het vaststellen van prioriteiten. 
3. Robotische mechanismen, procesautomatisering.
   • Het uitvoeren van routinematige, eenvoudige maar tijdrovende werkzaamheden op de bouwplaats, ter vervanging van menselijke arbeid;
   • Optimalisatie van taken waarbij hoge productiviteit vereist is.

Internet der Dingen

Deze technologie is nauw verwant aan cloudsystemen en AI, omdat het IoT (Internet of Things) zonder analyses en een algoritme voor gegevensverzameling niet erg effectief is. In de bouwsector is IoT een grote hulp bij het oplossen van uiteenlopende problemen. Met diverse sensoren op de bouwplaats wordt projectmanagement efficiënter en verloopt het bouwproces veiliger en gestroomlijnder.

Deskundigen voorspellen dat het marktaandeel van IoT in de bouwsector in 2024 $16,8 miljard zal bereiken.

Voordelen van het Internet der Dingen in de bouw:

• Verhoogde productiviteit

Bedrijven beheren vaak meerdere projecten op verschillende locaties, waardoor het cruciaal is om de levenscyclus van elk project te bewaken en deadlines te halen. Sensoren verzamelen gegevens op locatie, die vervolgens door software worden verwerkt. Dit geeft de aannemer een compleet overzicht van de voortgang van het werk. Deze technologie helpt bij het beheren van grootschalige projecten en reduceert zowel de tijd als de kosten voor het voltooien van taken.

• Veiligheid en risicopreventie

IoT kan de risico's aanzienlijk verminderen en blessures op bouwplaatsen voorkomen.

Sensoren in de kleding van bouwvakkers, sensoren op de bouwplaats en sensoren in materialen registreren de bewegingen van mensen, gevaarlijke stoffen in de lucht, ongeautoriseerde opslagruimtes, noodsituaties en nog veel meer. Sensoren in materialen kunnen ook diefstal voorkomen.

• Hulpbronnenbeheer

Het IoT optimaliseert ook de kosten van faciliteitsonderhoud en benodigdheden. Slimme sensoren helpen bij het bijhouden van het elektriciteits-, water- en brandstofverbruik, waardoor de uitgaven geoptimaliseerd kunnen worden. Gegevens worden automatisch verzameld en kunnen worden geraadpleegd om bijvoorbeeld te bepalen wanneer er getankt moet worden, preventief onderhoud nodig is, onderdelen vervangen moeten worden of de reparatiehistorie geraadpleegd moet worden.

Een recente studie van het McKinsey Global Institute , waarin de impact van het Internet of Things (IoT) op de bouw- en mijnbouwsector werd onderzocht, toonde aan dat bedrijven meer dan 160 miljard dollar zouden kunnen besparen door IoT te implementeren. Het volledige potentieel van IoT zal zich naar verwachting de komende jaren in de bouwsector ontvouwen; de wereldwijde digitalisering van de sector staat voor de deur.

Virtuele en augmented reality

Onder de nieuwe technologieën voor architectuur en bouw springt virtual reality (VR) eruit. Het creëert een 'echte' wereld binnen een digitale omgeving, met behulp van foto's, renderings en 360°-video's. De mogelijkheden van de technologie maken navigatie in een realistische digitale omgeving mogelijk, waar het ook mogelijk is om in realtime met objecten te interageren. Augmented reality combineert afzonderlijke en overlappende digitale elementen met de echte omgeving, waarmee het toekomstmodel compleet wordt.

Virtuele realiteit geeft een virtueel gebouw nog meer diepte, waarbij digitale informatie tot leven komt in combinatie met fysieke informatie. Virtuele realiteit werkt op een veel grotere schaal en versterkt de multidimensionale modellen die worden gecreëerd. Het is een unieke ervaring vanuit een eerstepersoonsperspectief, waarin professionele oplossingen en deskundig oordeel samenkomen, waardoor de manier waarop infrastructuur wordt gebouwd in het algemeen verandert.

Voordelen van virtual reality in de bouw:

• Mogelijkheid om nieuwe, veelbelovende ontwerpen te testen
• Verbeteringen in de werkregistratie
• Identificeer problemen in een vroeg stadium van de bouw
• Het vereenvoudigt het verkennen van complexe structuren

Robotica en exoskeletten

Ondanks de duidelijke afhankelijkheid van arbeidsintensief werk met een hoog personeelsverloop in een sector als de bouw, blijft handarbeid dominant en is het soms de enige haalbare optie. Helaas zijn bouwplaatsen zeer mobiele en constant veranderende omgevingen waar robots, zonder geavanceerde AI, niet kunnen concurreren door te werken met een geprogrammeerd algoritme. Maar de bouwsector omarmt geleidelijk slimme oplossingen, met name het gebruik van drones. En deze technologie heeft veel meer toepassingen in de vastgoed- en commerciële sector dan alleen luchtfotografie van gebouwen.

Voordelen van drones in de bouw:

• Veiligheidscontrole: bewaking van de bouwplaats met camera's en identificatie van gevaarlijke zones. Het is niet nodig om ter plaatse de werkzaamheden te controleren; medewerkers kunnen direct worden ingezet om eventuele problemen op te lossen.
• Levering van materialen via drones, waardoor het aantal voertuigen wordt verminderd.
• Ze verhogen de snelheid en kwaliteit van routinewerkzaamheden.
• Drones worden ingezet voor het slopen van bouwelementen aan het einde van een project. Hoewel het langzamer is, is het ongetwijfeld een economischer en veiliger oplossing.
• Beveiligingsdrones. Helaas komt diefstal in de bouw veel voor, dus robots kunnen worden ingezet om verliezen te beperken. 

Robotische exoskeletten zullen het werk en de productiviteit op bouwplaatsen versnellen, omdat de kracht van een persoon in het "pak" vaak wordt vergroot en het werk ook veel veiliger wordt.

3D-modellering

Deze technologie wordt al lange tijd in de bouwsector gebruikt, maar pas de laatste jaren is het wijdverspreide gebruik ervan gangbaarder geworden.

De markt voor 3D-betonprinten in de bouwsector zal naar verwachting met ongeveer 58 miljoen dollar groeien tegen 2024.

Dit wordt gedreven door de toegenomen vraag naar dit type printen in de bouw, vanwege de hoge productiviteit en het gemak waarmee diverse en complexe structuren kunnen worden gecreëerd. Het direct op de bouwplaats verkrijgen van afgewerkte bouwelementen (muren, vloeren) of andere componenten verlaagt niet alleen de productiekosten, maar ook de logistieke en personeelskosten. Dankzij extrusietechnologie in 3D-modellering is het mogelijk om elementen te creëren van verschillende materialen: beton, geopolymeer, cement, gips en klei.

Voordelen van 3D-modellering:

• Hogere snelheid
• Grotere nauwkeurigheid (minimale fouten)
• Meer variatie in ontwerpen
• Hoge prestaties
• Mogelijkheid om te besparen op extra transport- en personeelskosten.
• Milieuvriendelijker.

Er wordt een rooskleurige toekomst voorspeld voor 3D-printen in beton. Duurzame en schaalbare oplossingen voor 3D-modellering in meercomponentenbeton zijn al beschikbaar (BAM, het 3D-printcentrum voor constructieve betonelementen in Nederland). In Rusland ontwikkelde het in Irkoetsk gevestigde bedrijf Apis Cor. in 2017 een speciale 3D-printer en gebruikte deze om een ​​compleet huis te bouwen. Het voordeel van de Russische 3D-printer is dat hij het huis op een unieke manier kan printen, zonder rails zoals andere 3D-printers. Hij heeft geen vlakke oppervlakken nodig voor nauwkeurig werk en bereidt zelfs zelf het materiaalmengsel voor.

Big Data

Samen met andere geavanceerde technologieën kan big data een belangrijke rol spelen bij het optimaliseren van bouwprocessen. Het kan enorme datasets en verspreide informatie structureren en analyseren, waardoor bepaalde patronen en feiten worden ontdekt die kunnen worden toegepast op uiteenlopende taken. Dit leidt tot kostenbesparingen, het anticiperen op risico's en het voorspellen van de effectiviteit van projecten. Bigdataen informatie die niet alleen van mensen afkomstig zijn, maar ook van een breed scala aan sensoren, systemen en programma's. In combinatie met AI (kunstmatige intelligentie), ML (machine learning) en IoT (Internet of Things) vormt deze data een belangrijk managementinstrument. Het is mogelijk om patronen in weers- of klimaatomstandigheden (en andere factoren) op de beoogde bouwlocatie te identificeren om het beste moment voor de start van de bouw te berekenen en het succes van het project te voorspellen. Bovendien levert de analyse van de dataset belangrijke voorspellende conclusies op over de haalbaarheid van bepaalde projecten, waardoor de kosten mogelijk worden verlaagd door de initiële aannames te optimaliseren of aan te passen.

Digitale tweelingen

Exacte virtuele kopieën van fysieke objecten: gebouwen, steden. Deze technologie gaat hand in hand met BIM; beide bevatten elementen. Het belangrijkste verschil is echter dat de digitale tweeling de interactie van een persoon met de omgeving en een element simuleert. Een virtuele tweeling van een fysiek object geeft informatie over de huidige staat van gecreëerde ecosystemen en infrastructuur, en hoe deze gebruikers beïnvloeden.

Het computermodel integreert informatie in één omgeving die voor iedereen toegankelijk is. Het BIM-model is over het algemeen statisch, terwijl de digitale tweeling dynamisch is en in de loop van de tijd verandert. Digitale tweelingen bieden de mogelijkheid om verschillende scenario's en bedreigingen te testen, zoals de impact van natuurrampen, diverse noodsituaties, branden of het bezwijken van een onderdeel, door middel van simulatie. Op basis van het BIM-model kan de digitale tweeling met deze informatie "experimenteren" door verschillende datablokken te integreren, waardoor de voorspellende functie een van de belangrijkste sterke punten is. Inzicht in potentiële problemen, bijvoorbeeld of het object de verwachte belastingen kan weerstaan, stelt bouwers in staat om onnodige kosten te vermijden, processen te optimaliseren en in een vroeg stadium aanpassingen door te voeren.

 Blockchain-technologie

In deze constructie wordt blockchain geïmplementeerd in de vorm van slimme contracten, die fungeren als een "beheerder" voor alle partijen die bij het contract betrokken zijn. Het digitale protocol van het slimme contract wordt geïmplementeerd op het blockchainnetwerk.

Blockchain-technologie is oorspronkelijk ontworpen voor cryptovaluta-transacties, maar de veiligheid en transparantie ervan kunnen effectief worden ingezet in processen met meerdere partijen, zoals in de bouwsector. Het voordeel is dat er geen tussenpersonen zoals standaarddatabases bij betrokken zijn; informatie wordt direct uitgewisseld tussen eindgebruikers (peer-to-peer-systemen fungeren als servers en zijn via internet met elkaar verbonden), zonder centrale computer.

Blockchain is digitale informatie die is opgeslagen in een openbare transactiedatabase (blok) die wordt beheerd door peer-to-peer computersystemen of geverifieerd door een netwerk van computers (chain-to-chain).

Elk apparaat in de keten bevat verschillende soorten informatie, zoals een bewijs van een banktransactie, een contract, een eigendomsakte of een authenticatiebewijs. De beveiliging van blockchaingegevens wordt beheerd door elke deelnemer, die verantwoordelijk is voor de bescherming van zijn of haar deel van de informatie met een digitale handtekening. Dit zorgt voor een snelle en veilige uitwisseling van informatie, zonder tussenkomst van derden, zoals een bank. De decentralisatie van processen, waarbij verantwoordelijkheid en garanties worden toegewezen aan de deelnemers van de keten, is het belangrijkste voordeel van blockchain.

Een smart contract is een type digitaal protocol dat is geïmplementeerd op een blockchainnetwerk om contractuele voorwaarden na te komen. Hoewel er verschillende partijen betrokken zijn bij een bouwproject (verschillende bedrijven, aannemers en leveranciers), worden alle projectgegevens centraal opgeslagen, wat de monitoring en het beheer van het project vergemakkelijkt. Met behulp van blockchaintechnologie kunnen projectgegevens efficiënter en in realtime worden gevolgd en verwerkt, zonder tussenkomst van derden. Blockchaintechnologie zorgt voor transparantie gedurende het gehele bouwproces, waardoor het open en efficiënt verloopt. Bovendien bevordert het de samenwerking en de noodzakelijke besluitvorming, minimaliseert het risico's en voorkomt het geschillen.

Hoe kan blockchain de bouwsector ten goede komen?

• Betalingen
• Transactie-uitvoering
• Gebouw-/faciliteiteninspectie
• Transparantie en veiligheid in de processen
• Conflictresolutie

Blockchain vermindert over het algemeen de fragmentatie van processen, helpt bij het volgen van elke fase van een project en zorgt voor een effectievere toewijzing van middelen. Sterker nog, het is een technologie die rechtstreeks kan concurreren met de huidige cloudgebaseerde SaaS-oplossingen.

Het lijkt duidelijk dat grootschalige digitalisering en de implementatie van BIM-technologieën in de bouwsector zullen doorzetten vanwege de marktvraag, waarbij efficiëntie en het verkorten van tijd en het verlagen van kosten prioriteit krijgen. De bouw wordt slimmer, niet alleen op het gebied van computerondersteund ontwerp, maar ook in de bouwprocessen zelf, door het gebruik van robots, 3D-printing, sensoren en slimme materialen en technologieën. Deze nieuwe technologieën zullen ongetwijfeld de winstgevendheid van de bouwsector beïnvloeden, omdat ze gericht zijn op het optimaliseren van alle fasen van een project, van voorstudies tot de exploitatie van de activa.

Bron: https://www.planradar.com/es/