Cele mai inovatoare tehnologii de construcții în 2023

Industria construcțiilor este adesea criticată pentru că este excesiv de conservatoare, pentru standardizarea sa și pentru birocrația excesivă a documentației sale. Cu toate acestea, implementarea celor mai noi tehnologii în construcții nu este întotdeauna atât de ușoară. Datorită unor cerințe precum conformitatea cu reglementările, fiecare tehnologie trebuie să aibă o bază de reglementare și să fie rentabilă în sine. Costul final al dezvoltării sale trebuie să fie rezonabil, iar eficiența în reducerea acestor costuri în viitor trebuie să fie semnificativă și sustenabilă în timp. Orice tehnologie necesită o proiectare adecvată și o gamă largă de activități din partea echipei de proiect, controlul calității și instruirea personalului. Cu toate acestea, odată implementate, acestea oferă îmbunătățiri semnificative în procesul de lucru.

Creșterea orașelor și a populației, noile forme de comunicare în era Big Data, creșterea economică și îmbunătățirea bunăstării au determinat industria construcțiilor să integreze mai dinamic noile soluții tehnologice. Drept urmare, noile tehnologii de construcție sunt promovate și utilizate activ la nivel mondial.

Viteza dezvoltării tehnologice determină digitalizarea la scară largă a industriei construcțiilor. Aplicarea tehnologiilor informaționale este o chestiune de competitivitate; inovațiile în construcții îmbunătățesc proiectele, cresc profiturile și ajută la câștigarea licitațiilor, rezultând o competitivitate sporită pentru companiile care aleg să le integreze în operațiunile lor zilnice.

Cele mai populare tehnologii noi de pe piață

BIM

BIM ) este tehnologia de vârf în designul modern. Aceasta implică nu doar modelarea virtuală a unei clădiri, ci și o reprezentare digitală cuprinzătoare a caracteristicilor fizice și funcționale ale unui activ. BIM acoperă întregul ciclu de viață al clădirii, luând în considerare construcția, dotarea, funcțiile, gestionarea activelor și lucrările viitoare de reparații sau demolare. Toate componentele și nuanțele relevante de design sunt luate în considerare și integrate într-un singur proiect. Dacă vreun element este eliminat, înlocuit sau adăugat, întregul model este recalculat pentru a reflecta această modificare.

Datorită BIM, modelul virtual al clădirii permite specialiștilor să:

• Vizualizați toate problemele și inconsecvențele
• Aprobați îmbunătățirile observate la instalație
• Îmbunătățirea comunicării între toți participanții
• Faceți ajustări
• Calculați măsurătorile
• Controlează procesul de lucru
• Anticipați riscurile viitoarelor construcții
• Calculați resursele necesare

Tehnologia BIM reduce:

• Cheltuieli materiale
• Erori în proiecte
• Timpii de livrare

În plus, datorită PlanRadar, utilizatorii pot accesa starea construcției și toate datele relevante despre clădire de pe orice dispozitiv mobil, permițând o monitorizare mult mai precisă și eficientă în fiecare etapă. Această soluție simplifică considerabil gestionarea și controlul proceselor de construcție, optimizând rezultatul.

La nivel global

În Spania, BIM este obligatoriu pentru proiectele de infrastructură din 2019. În Rusia, de exemplu, doar 5-7% dintre companii utilizează BIM (în principal în megaorașe și corporații mari), iar alte tehnologii noi în construcții sunt și mai puțin comune acolo. În SUA, aproximativ 72% dintre companiile de construcții utilizează BIM pentru a economisi bani la proiecte. În Marea Britanie, din 2016, toate proiectele de construcții bugetate au fost obligate să utilizeze BIM Nivelul 2. În Franța, din 2017, guvernul național a utilizat BIM în sectorul locuințelor pentru o jumătate de milion de locuințe. Germania a implementat utilizarea BIM în toate proiectele de infrastructură din 2020.

Servicii cloud și tehnologii mobile

Lucrul cu modelul BIM implică utilizarea serviciilor cloud pentru schimbul de date și informații în timp real. Platformele cloud pot conține o gamă largă de informații și instrumente segmentate, de la cele pentru arhitecți până la sisteme de management de proiect, care sunt disponibile oricărui participant la proiect în orice moment de pe un dispozitiv mobil, îmbunătățind astfel colaborarea.

Ce beneficii oferă serviciile cloud companiilor de construcții?

• Informații accesibile de pe orice dispozitiv cu conexiune la internet.
• Stocare nelimitată a datelor.
• Scalare în funcție de nevoile proiectului de construcție: se adaptează flexibil la nevoi, evitând elementele inutile, productivitatea nu scade.
• Un serviciu accesibil. Construirea propriei infrastructuri IT este mult mai scumpă decât utilizarea unui furnizor de servicii cloud.
• Acces instantaneu la informații pentru toți participanții la proiect.
• Simplificarea comunicării și a colaborării în timp real.
• Capacitatea de a gestiona mai multe proiecte, menținând în același timp controlul calității; cloud-ul ajută la sincronizare.
• Posibilitatea de a reduce cheltuielile în birourile mari prin utilizarea serverelor terțe, fără a fi nevoie să vă întrețineți propriile servere.
• Protecție maximă a datelor.

Inteligenţă artificială

Inteligența Artificială (IA) este „comportamentul” unei mașini, un tip de tehnologie care imită funcțiile cognitive umane: rezolvarea sarcinilor și a problemelor, recunoașterea imaginilor și învățarea. Există un domeniu special al IA: învățarea automată, care se bazează pe colectarea și analiza datelor statistice, din care se pot lua decizii.

Noile tehnologii de construcție nu pot exista fără învățarea automată și inteligența artificială. De fapt, este un asistent invizibil care analizează terabytes de date, identificând problemele. Se pot crea rutine pentru a filtra informațiile inutile sau pentru a căuta date specifice. Programele care utilizează motorul de inteligență artificială sunt utilizate pentru:

1. Analiză predictivă:
   • Preziceți amenințările la adresa securității pe baza datelor anterioare.
   • Recunoașteți atributele și elementele importante ale lucrării.
   • Controlul șantierului, numărul de persoane prezente la șantier, respectarea EIP.
2. Proiectarea și planificarea proiectului
   • Datele colectate și modelate ajută la evitarea depășirilor de costuri.
   • Monitorizarea și atenuarea riscurilor, stabilirea priorităților. 
3. Mecanisme robotice, automatizarea proceselor.
   • Efectuarea de operațiuni de rutină, simple, dar consumatoare de timp pe șantier, înlocuind munca umană;
   • Optimizarea locurilor de muncă unde este necesară o productivitate ridicată.

Internetul Lucrurilor

Această tehnologie este strâns legată de sistemele cloud și de inteligența artificială, deoarece IoT (Internetul Lucrurilor) nu este foarte eficient fără analize și un algoritm de colectare a datelor. În construcții, IoT este de mare ajutor în rezolvarea unei serii de probleme. Cu o varietate de senzori pe șantier, managementul de proiect devine mai eficient, iar procesul de construcție devine mai sigur și mai eficient.

Experții prevăd că până în 2024 cota de piață a IoT în construcții va ajunge la 16,8 miliarde de dolari.

Beneficiile internetului lucrurilor în construcții:

• Productivitate crescută

Companiile gestionează adesea mai multe proiecte în locații diferite, ceea ce face crucială monitorizarea ciclurilor de viață ale fiecăruia și respectarea termenelor limită. Senzorii colectează date la fața locului, care sunt apoi procesate de software, oferind antreprenorului o imagine de ansamblu cuprinzătoare asupra progresului lucrării. Această tehnologie ajută la gestionarea proiectelor la scară largă, reducând atât timpul, cât și costul finalizării sarcinilor.

• Siguranță și prevenire a riscurilor

IoT poate reduce semnificativ riscurile și poate preveni accidentările pe șantierele de construcții.

Senzorii din îmbrăcămintea muncitorilor din construcții, pe șantier și în materiale urmăresc mișcarea persoanelor, substanțele periculoase din aer, zonele de depozitare neautorizate, situațiile de urgență și multe altele. Senzorii din materiale pot, de asemenea, preveni furtul.

• Managementul resurselor

IoT optimizează, de asemenea, costurile de întreținere a instalațiilor și ale consumabilelor. Senzorii inteligenți ajută la urmărirea consumului de energie electrică, apă și combustibil, permițând optimizarea cheltuielilor. Datele sunt colectate automat și pot fi accesate pentru a determina, de exemplu, când este necesară realimentarea, întreținerea preventivă, înlocuirile sau istoricul reparațiilor.

Un studiu recent realizat de Institutul Global McKinsey , care evaluează impactul Internetului Lucrurilor (IoT) asupra industriilor construcțiilor și mineritului, a constatat că firmele ar putea economisi peste 160 de miliarde de dolari prin implementarea IoT. Întregul potențial al IoT va fi probabil deblocat în construcții în următorii ani; digitalizarea globală a industriei este chiar după colț.

Realitate virtuală și augmentată

Printre noile tehnologii pentru arhitectură și construcții, realitatea virtuală (VR) se remarcă. Aceasta creează o lume „reală” într-un mediu digital, folosind fotografii, randări și videoclipuri la 360°. Capacitățile tehnologiei permit navigarea într-un mediu digital realist, unde este posibilă și interacțiunea cu obiectele în timp real. Realitatea augmentată combină elemente digitale separate și suprapuse cu mediul real, completând modelul viitorului.

Realitatea virtuală adaugă o profunzime și mai mare unei clădiri virtuale, unde informațiile digitale „prind viață” atunci când sunt combinate cu informațiile fizice. Realitatea virtuală funcționează la o scară mult mai mare, îmbunătățind modelele multidimensionale create. Este o experiență unică, la persoana întâi, care încorporează soluții profesionale și judecata experților, transformând modul în care este construită infrastructura în general.

Beneficiile realității virtuale în construcții:

• Opțiune de testare a unor noi modele viabile
• Îmbunătățiri în urmărirea muncii
• Identificarea problemelor în etapele incipiente ale construcției
• Simplifică explorarea structurilor complexe

Robotică și exoschelete

În ciuda dependenței evidente de munca intensivă în muncă și a fluctuației mari de personal într-un sector precum construcțiile, munca manuală încă predomină și este uneori singura opțiune viabilă. Din păcate, șantierele de construcții sunt medii extrem de mobile și în continuă schimbare, unde roboții, fără o inteligență artificială sofisticată, nu pot concura operând cu un algoritm programat. Însă industria construcțiilor adoptă treptat soluții inteligente, în special utilizarea dronelor. Iar această tehnologie are mult mai multe aplicații imobiliare și comerciale decât simpla fotografiere aeriană a clădirilor.

Beneficiile dronelor în construcții:

• Controlul siguranței: monitorizarea șantierului cu camere video și identificarea zonelor periculoase. Nu este nevoie să vă deplasați la fața locului pentru a verifica personal lucrările; muncitorii pot fi trimiși imediat pentru a rezolva orice problemă.
• Livrarea materialelor prin drone, reducând numărul de vehicule.
• Acestea cresc viteza și calitatea muncii de rutină.
• Dronele pentru demolarea elementelor de construcție la sfârșitul unui proiect. Deși mai lente, sunt, fără îndoială, o soluție mai economică și mai sigură.
• Drone de securitate. Din păcate, furtul în construcții este omniprezent, așa că roboții pot fi folosiți pentru a reduce pierderile. 

Exoscheletele robotice vor accelera munca și productivitatea pe șantierele de construcții, deoarece forța unei persoane în „costum” este adesea crescută, iar munca este, de asemenea, mult mai sigură.

Modelare 3D

Această tehnologie a servit mult timp în industria construcțiilor, dar abia în ultimii ani utilizarea sa pe scară largă a devenit mai comună.

Piața de imprimare 3D a betonului în industria construcțiilor este estimată să crească cu aproximativ 58 de milioane de dolari până în 2024.

Acest lucru este determinat de cererea crescută pentru acest tip de imprimare în construcții, datorită productivității sale ridicate și ușurinței de a crea structuri diverse și complexe. Obținerea elementelor de construcție finite (pereți, plăci) sau a altor componente direct la fața locului reduce nu numai costurile de producție, ci și costurile logistice și de personal. Datorită tehnologiei de extrudare în modelarea 3D, este posibilă crearea de elemente din diferite materiale: beton, geopolimer, ciment, ipsos și lut.

Avantajele modelării 3D:

• Viteză mai mare
• Precizie mai mare (erori minime)
• Mai multă varietate de modele
• Performanță ridicată
• Opțiune de a economisi la costurile suplimentare de transport și personal.
• Mai sustenabil din punct de vedere ecologic.

Se întrevede un viitor luminos pentru imprimarea 3D în beton. Soluții sustenabile și scalabile pentru modelarea 3D în beton multicomponent sunt deja disponibile (BAM, centrul de imprimare 3D pentru elemente structurale din beton din Olanda). În Rusia, compania Apis Cor., cu sediul în Irkutsk, a dezvoltat o imprimantă 3D specială în 2017 și a folosit-o pentru a construi o casă întreagă. Avantajul imprimantei 3D rusești este capacitatea sa de a imprima casa într-un mod unic, fără a fi nevoie de șine precum alte imprimante 3D. Nu necesită suprafețe plane pentru o muncă precisă și chiar pregătește singură amestecul de materiale.

Date voluminoase

Împreună cu alte tehnologii avansate, aceasta poate juca un rol semnificativ în optimizarea proceselor de construcție. Poate structura și analiza seturi enorme de date și informații dispersate, rezultând în detectarea anumitor modele și fapte care pot fi aplicate unei game largi de sarcini ce vor reduce costurile, vor anticipa riscurile și vor prezice eficacitatea anumitor proiecte. BigDatași informații obținute nu numai de la oameni, ci și de la o gamă largă de senzori, sisteme și programe, iar împreună cu IA (inteligența artificială), ML (învățarea automată) și IoT (Internetul lucrurilor), aceste date devin un instrument important de management. Este posibil să se identifice modele de condiții meteorologice sau climatice (și alte condiții) la șantierul de construcție propus pentru a calcula cel mai bun moment pentru începerea construcției și a prezice succesul proiectului. În plus, analiza setului de date oferă concluzii predictive importante despre fezabilitatea anumitor proiecte, reducând potențial costurile prin optimizarea sau modificarea ipotezelor inițiale.

Gemeni digitali

Copii virtuale exacte ale obiectelor fizice: clădiri, orașe. Această tehnologie merge mână în mână cu BIM; ambele conțin elemente. Cu toate acestea, principala diferență dintre ele este că geamănul digital își propune să simuleze interacțiunea unei persoane cu mediul și cu un element. Un geamăn virtual al unui obiect fizic oferă informații despre starea actuală a ecosistemelor create, a infrastructurii și despre modul în care acestea afectează utilizatorii.

Modelul computerizat integrează informațiile într-un mediu unic accesibil tuturor. Modelul BIM este în general static, în timp ce geamănul digital este dinamic, schimbându-se în timp. Gemenii digitali oferă oportunitatea de a testa diferite scenarii și amenințări, cum ar fi impactul dezastrelor naturale, diverse situații de urgență, incendii sau prăbușirea unei componente, prin simulare. Pe baza modelului BIM, geamănul digital poate „experimenta” cu aceste informații prin integrarea diferitelor blocuri de date, făcând din funcția sa predictivă unul dintre principalele sale puncte forte. Înțelegerea problemelor potențiale, de exemplu, dacă activul poate suporta încărcările așteptate, permite constructorilor să evite costurile excesive, să optimizeze procesele și să facă ajustări în etapele inițiale.

 Tehnologia Blockchain

În această construcție, blockchain-ul este implementat sub forma unor contracte inteligente, acționând ca un „administrator” pentru toate părțile implicate în contract. Protocolul digital al contractului inteligent este implementat în rețeaua blockchain.

Tehnologia Blockchain a fost inițial concepută pentru tranzacții cu criptomonede, dar securitatea și transparența sa pot fi utilizate eficient în procese multi-parte, cum ar fi cele din construcții. Este avantajoasă deoarece nu implică intermediari precum bazele de date standard; informațiile sunt schimbate direct între utilizatorii finali (sistemele peer-to-peer acționează ca servere și sunt conectate prin internet), fără un computer central.

Blockchain este o informație digitală stocată într-o bază de date tranzacțională publică (bloc) care este controlată de sisteme informatice peer-to-peer sau verificată de o rețea de computere (chain-to-chain).

Fiecare dispozitiv din lanț conține diferite tipuri de informații, cum ar fi dovada unei tranzacții bancare, un contract, un titlu de proprietate sau o autentificare. Securitatea datelor blockchain este controlată de fiecare participant, care este responsabil pentru protejarea părții sale din informații cu o semnătură digitală. Acest lucru asigură un schimb rapid și sigur de informații, evitând implicarea unor terțe părți, cum ar fi o bancă. Descentralizarea operațiunilor, unde responsabilitatea și garanțiile sunt atribuite participanților lanțului, este principalul avantaj al blockchain-ului.

Un contract inteligent este un tip de protocol digital implementat pe o rețea blockchain pentru a îndeplini termenii contractuali. Deși în construcție sunt implicate diverse părți (diferite companii, contractori și furnizori), toate datele proiectului sunt stocate într-o locație centralizată, facilitând monitorizarea și gestionarea proiectului. Cu ajutorul tehnologiei blockchain, datele proiectului pot fi urmărite și procesate mai eficient în timp real, fără implicarea unor terți. Tehnologia Blockchain oferă transparență pe tot parcursul procesului de construcție, făcându-l deschis și eficientizând fluxurile de lucru. În plus, facilitează colaborarea și luarea deciziilor necesare, minimizând riscurile și prevenind disputele.

Cum poate blockchain-ul să aducă beneficii industriei construcțiilor?

• Plăți
• Executarea tranzacțiilor
• Inspecția clădirii/facilităților
• Transparență și securitate în procese
• Rezolvarea conflictelor

Blockchain reduce, în general, fragmentarea proceselor, ajută la urmărirea fiecărei etape a unui proiect și alocă resursele mai eficient. De fapt, este o tehnologie care poate concura direct cu soluțiile SaaS actuale bazate pe cloud.

Pare clar că digitalizarea la scară largă și implementarea tehnologiilor BIM în industria construcțiilor vor avansa datorită cererii pieței, unde eficiența și reducerea timpului și a costurilor devin o prioritate. Construcțiile devin mai inteligente nu doar în ceea ce privește proiectarea asistată de calculator, ci și în procesele de construcție, utilizând roboți, imprimare 3D, senzori și materiale și tehnologii inteligente. Fără îndoială, aceste noi tehnologii vor afecta profitabilitatea sectorului construcțiilor, deoarece vizează optimizarea tuturor etapelor unui proiect, de la studiile preliminare până la operarea activelor.

Sursă: https://www.planradar.com/es/