فناوری های نوین در صنعت ساختمان

مدل سازی اطلاعات ساختمان  (BIM)    

مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (Building Information Modelling) یکی از تکنولوژی‌های نوین صنعت ساخت و ساز است که نقش اصلی انتقال دیجیتال در این صنعت را ایفا‌ می‌کند و رشد چنان سریعی دارد که در بسیاری از بخش‌های این صنعت به یک هنجار و معیار تبدیل شده است این تکنولوژی با قابلیت‌هایی که در خود جای داده است، سبب حذف چالش‌هایی همچون کمبود بودجه، تأخیر در اتمام پروژه و معضلات کنترل کیفیت شده که شیوه طراحی، ساخت و کارکرد ساختمان‌ها را تغییر خواهد داد. در کشورهای پیشرفته مدت هاست که استفاده از آن اجباری شده و نهادهای مرجعی، برای تدوین و نوشتن ضوابط آن ها به وجود آمده است. ویژگی های بارزی همچون پیش بینی شرایط محیطی و تخمین هزینه های ساختمان  و جمع آوری اطلاعات پروژه طی چرخه حیات آن، تهیه مستندات ساخت با کیفیت بهتر و تولید محصولات با کیفیت بالاتر و ارایه خدمات بهتر به مشتری از طریق تصویر سازی واقعی تر از طرح، سبب شده که اقداماتی جدی رو سازمان نظام مهندسی ایران جهت تدوین اساسنامه بیم در ایران انجام دهد و به زودی شاهد الزام استفاده از این متد در کشورمان خواهیم بود.

VR – AR

واقعیت‌های مجازی (VR) و افزوده (AR) تأثیر به سزایی در قوه تخیل و استفاده از آن در صنعت ساختمانی دارد. تفاوت بسیار شاخصی میان این دو واقعیت وجود دارد و بسیاری آگاه به این موضوع نیستند. واقعیت افزوده یک تصویر خلق شده توسط کامپیوتر است که در جلوی دید کاربر در دنیای واقعی قرار‌می‌گیرد و واقعیت مجازی هم تنها سعی دارد که محیط‌های شبیه‌سازی شده را جایگزین دنیای واقعی کند. بدون شک پروژه‌های ساختمان‌سازی روز به روز در حال پیچیده شدن هستند هر دوی این دو تکنولوژی ساختمانی‌ می‌توانند به آشکارسازی و تشخیص خطاهای طراحی و خطاهای مختصات کمک کنند. واقعیت افزوده از این قابلیت برخوردار است که با ارائه مدل‌سازی اطلاعات ساختمان به تسریع هماهنگی میان طراحان، مشاوران و گروه‌های عملیاتی کمک کند. باید به این موضوع اشاره کرد که در دنیای طراحی داخلی خانه، استفاده از AR و VR بیشتر رایج است. با اینکه معماران به صورت تخصصی سال ها آموزش دیده اند ولی تقریبا همه ی آن ها در طراحی داخلی غیر حرفه ای هستند. ظهور واقعیت مجازی بدین معنیست که فرصت های بیشتری نسبت به قبل برای آزمایش دکوراسیون های مختلف یک خانه بدون پرداخت کوچکترین هزینه ای، وجود دارد.

اسکن لیزری – 3D PRINTING

تکنولوژی‌های پرینت سه‌بعدی با برخورداری از مزایایی همچون هزینه نهایی پایین، بهبود پایداری و توانایی خلق طراحی‌های به مراتب منعطف‌تر یکی از تکنولوژی‌های نوین ساختمانی است که قابلیت‌های بسیار نامحدودی را در اختیار سازندگان قرار‌می‌دهد.بر اساس آمار منتشر شده در خصوص بازار‌های سال ۲۰۱۸، ارزش بتن‌های ساخته شده به وسیله پرینت سه‌بعدی در سال ۲۰۱۷ تقریباً ۳/۰ میلیون دلار بوده است که این مقدار در سال ۲۰۲۳ به ۴۸/۱ میلیارد دلار خواهد رسد و این یعنی یک افزایش ۳۱۷ درصدی در هر سال که بسیار چشمگیر است.

معماری پارامتریک

معماری پارامتریک یک پروسه ی بر پایه تفکر الگوریتمیک می باشد که یک سری پارامتر و قوانین همراه یکدیگر روابط بین “هدف طراحی ” و “نتیجه طراحی را تعریف و روشن می کنند. طراحی پارامتریک یک پارادایم طراحی است که در آن روابط بین المان ها، تکثیر هندسه و فرم های پیچیده را رقم می زند. کلمه پارامتریک از مبحث “معادله پارامتریک در ریاضیات منشا می گیرد و اشاره به استفاده از پارامترها و متغییرهای مشخص که می باشد که می توان با تغییر آن ها نتیجه یک سیستم یا معادله را ویرایش کرد. طراحی پارامتریک ایده جدیدی نیست و از قدیم به بخشی از معماری و طراحی شکل بخشیده است. توجه به تغییر نیروهای حاکم مانند آب و هوا، جهت دهی، فرهنگ و کاربری همیشه بخشی از پروسه ی طراحی بوده است. از معروف ترین بنا های ساخته شده با معماری پارامتریک می توان به آسمان خراش شهر بی انتهای لندن، استادیوم خانه پرنده چین، هتل شهر رویاها ماکائو و مرکز فرهنگی حیدرعلی اف آذربایجان اشاره کرد.

معماری بایونیک

در سال های اخیر الهام و استعاره از طبیعت وارد حوزه معماری نیز گردیده است تا دغدغه رسیدن به یک معماری کامل را هموار سازد. آنچه امروز به نام معماری بیونیک یا معماری بایونیک خوانده می شود ما حاصل تلاش معمارانی است که با نگرش جدید به معماری و سازه در غالب های طبیعی سعی در برطرف ساختن نقص ها و خطاهای انسانی در امر ساخت و ساز دارند. با توجه به بحران انرژی و منابع طبیعی، معماران در تلاشی اند با نگرشی جدید به معماری و سازه در غالب علم بیونیک راه حلی برای بیرون رفت از این بحران و حفظ انرژی پیدا نمایند. رهاورد این آموخته ها معماری بیونیک می باشد. هدف معماری بیونیک رسیدن به یک نوع معماری متعارف با اصولی معماری پایدار و هماهنگ با طبیعت می باشد. الگو برداری هوشیارانه نمونه ها و مکانیزم ها از ارگانیزم های طبیعی یک بخشی از بیونیک است که در ان طبیت به عنوان یک پایگاه از راه حل هایی که کارایی ان ها تایید شده است مورد استفاده قرار می گیرد . از گذشته های بسیار دور، بشر در رابطه ای تنگاتنگ با طبیعت به سر می برده و این پدیده راهنمای بسیار خوبی برای طراحان بوده است. مدل ماشین پرواز داوینچی با الهام از بال خفاشی، ساخت زیر دریایی با تاثیر از بدن دلفین ها، سقف شیشه ای کریستال پالاس، با الهام از نیلوفر آبی، فرم صدف گون سقف کلیسای رونشان، سقف تار عنکبوتی نمایشگاه مونترال و … همه و همه نمونه هایی از شمار اثاری است که با ایده گرفتن از عناصر طبیعی در دو نوع فرمالی و سازه ای طراحی شده اند. از نمونه پروژه های مدرن ساخته شده با این سبک نیز می توان به سازمان ملی فضایی در بریتانیا، بلند‌ترین ساختمان سوئد تورسو چرخان و فرودگاه بین المللی دنور اشاره کرد.

ساختمان های دوست دار محیط زیست

در سال های اخیر سیستم های رتبه بندی ساختمان ها در زمینه های معماری، مهندسی و ساخت و ساز در پی فراهم آوردن ابزار لازم برای طراحی و ساخت ساختمان های سبز است. استانداردهایی که در کشور های مختلف معیار های متفاووتی جهت اخذ گواهی دارند که از جمله آنها استادارد LEED می باشد که روشی اختیاری برای ارزیابی ساختمان های سبز است. LEED پرطرفدارترین سیستم رتبه بندی در ایالات متحده آمریکا است و همچون BREEAM در انگلستان، Green Mark در سنگاپور و Green Star در استرالیا درصدد افزودن پایداری به صنعت ساخت و ساز است. سیستم LEED برای رتبه بندی ساختمان های سبز در 135 کشور انجام شده است و در سال 2013،در جهان  15183  ساختمان تجاری این گواهینامه  را دریافت نموده اند. انجمن ساختمان های سبز ایالات متحده (USGBC)، ساختمان های سبز را، ساختمان هایی معرفی می کند که در آن ها اثرات منفی بر محیط زیست و ساکنان به حداقل می رسد. این رتبه بندی از 9 بخش شامل کاربری های مختلف ساختمان تشکیل می شود. در تمامی این ساختمان ها 5 معیار رایج، سایت های پایدار (Sustainable sites) مصرف بهینه آب (Water efficiency) ، انرژی، مصالح و منابع و کیفیت فضاهای داخلی ((Indoor Environmental Quality (IEQ) است.

نویسنده: مهندس سید مسعود مسعودی