ساختمان سازی در انقلاب صنعتی چهارم:
صنعت ساختمان نیازمند سازمان های کارآمدتر، فرایندهای موثرتر و روش های خلاقانه تری برای ساخت می باشد. این نیاز که بواسطه جهانی سازی، ایجاد بازار رقابتی و دستاوردهای فناورانه قرن حاضر ایجاد شده است، در سایه پیشرفت های رایانه ای و صنعتی سازی ساختمان مورد توجه قرار گرفته است. مسائل همیشگی صنعت ساختمان از جمله کیفیت اجرا، کمبود کارگر متخصص، راندمان اجرا و ایمنی کارگران، با صنعتی سازی ساختمان بهبود می یابند. سوال اینجاست که صنعتی سازی پروژه های ساختمانی تا چه سطحی ممکن و یا مقرون به صرف است؟ در این مقاله به تشریح صنعتی سازی ساختمان در پنج سطح مختلف خواهیم پرداخت.
امروزه جهان در حال تجربه ی انقلاب صنعتی چهارم می باشد. در این دوره، بخش بزرگی از صنایع به سمت اتوماسیون و فناوری رباتیک سوق یافته اند. به این صورت، تولید انبوه با راندمان بالا و کیفیت عالی ضمن کم کردن هزینه های تولید، بازاری بسیار رقابتی برای صنایع مختلف ایجاد نموده است. از جمله مزایای این نوع تولید می توان به کنترل کامل بر فرایند تولید محصولات و کاهش حوادث حین کار اشاره نمود. اگرچه صنعت ساختمان همواره در پذیرش این گونه فناوری ها از سایر صنایع عقب بوده اما ناگزیر است که سرانجام پا به پای دیگر صنایع، به انقلاب صنعتی چهارم ملحق گردد. این موضوع در قالب صنعتی سازی ساختمان در پنج سطح قابل طرح و بررسی می باشد.
برای مطالعه بیشتر در خصوص اهمیت کاهش حوادث حین کار پیشنهاد می شود مقاله”آمار حوادث ناشی از کار و هزینه های آن” را مطالعه فرمایید.
پنج سطح صنعتی سازی ساختمان:
صنعتی سازی ساختمان به طور کلی به فناوری اتلاق می گردد که در آن المان های ساختمانی در یک محیط کنترل شده (معمولاً کارخانه) ساخته شده و پس از انتقال به سایت پروژه، با حداقل کار کارگاهی به یکدیگر مونتاژ می شوند. با تقسیم یک سازه بزرگ به المان های کوچک مدولار و مونتاژ آن ها در کارگاه ساختمانی، سرعت اجرا و هزینه ساخت کاهش یافته و کیفیت بهتری ارائه خواهد شد. اما این تعریف تنها به بخش کوچکی از صنعتی سازی ساختمان می پردازد.
از سال ۲۰۰۵ با توجه به روند صنعتی سازی ساختمان در کشورهای مختلف، پنج سطح مختلف برای ساخت صنعتی ساختمان ها تعریف شده است. هر کدام از این سطوح نیازمند مقادیر قابل توجهی از سرمایه گذاری در زیرساخت ها بوده و مقدار متفاوتی از اهداف صنعتی سازی را محقق می سازد. این سطوح در ادامه مقاله معرفی و تشریح شده اند.
تولید قطعات پیش ساخته:
تولید پیش ساخته قطعات می تواند برای سازه های فلزی و بتنی و همچنین قطعات غیر سازه ای در یک محیط کنترل شده (داخل یا خارج سایت پروژه) انجام شده و قطعات پیش ساخته در سایت مونتاژ می شوند. محوریت تولید قطعات پیش ساخته را استفاده از قطعات مدولار شکل می دهد. این نوع تولید سبب ارتقای کیفیت مصالح و تسریع در اجرای ساختمان می گردد. استفاده از این روش صنعتی سازی ساختمان، تنها راهکار برای بازسازی سریع ساختمان های ویران شده پس از جنگ جهانی دوم بوده است.
مکانیزاسیون:
مکانیزاسیون به معنای استفاده از ماشین آلات برای تسریع در انجام کارهای دستی می باشد. تولید قطعات پیش ساخته بخصوص در محیط کارخانه، این امکان را حاصل نموده است که قطعات مدولار بدون نیاز چندان زیاد به دخالت انسان و با استفاده از ماشین آلات تولید شوند. در واقع، همانطور که در صنایع مختلف برای تولید انبوه یک محصول از ماشین آلات خاص استفاده می گردد، می توان قطعات مدولار ساختمانی را هم بصورت مکانیزه به تولید انبوه رساند. مکانیزاسیون تولید در بهبود کیفیت قطعات پیش ساخته، نقش اساسی خواهد داشت.
اتوماسیون:
منظور از اتوماسیون، جایگزینی نیروی کار انسانی با ماشین آلات صنعتی است. در این سطح از صنعتی سازی ساختمان می بایست ماشین آلات بصورت تمام اتوماتیک یا با کنترل جزئی از راه دور به تولید قطعات پیش ساخته بپردازند. بخش دیگر اتوماسیون به استفاده از برنامه های رایانه ای برای برنامه ریزی ساخت و مونتاژ قطعات پیش ساخته اختصاص می یابد. استفاده از مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) از این سطح آغاز می گردد.
توصیه می شود مقالات تهیه شده در زمینه مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) را نیز مطالعه بفرمایید.
فناوری رباتیک:
علوم رباتیک از سال ۱۹۲۰ به جهان معرفی شده و اکنون پس از گذشت ۱۰۰ سال از پیدایش این فناوری، بنظر می رسد زمان استفاده گسترده از آن در صنعت ساختمان فرا رسیده است. منظور از فناوری رباتیک، استفاده از هوش ماشینی برای برنامه ریزی و انجام کارهای محوله به ماشین می باشد. اولین ربات های ساختمانی در دهه ۷۰ میلادی در کشور ژاپن برای ارتقای کیفیت قطعات پیش ساخته در کارخانه ها بکار گرفته شدند. پس از آن در دهه ۸۰ میلادی پای اولین ربات ها به کارگاه های ساختمانی نیز باز شد. می توان گفت در مکانیزاسیون، ماشین زیردست انسان کار می کند، در اتوماسیون، ماشین در کنار انسان کار می کند و با استفاده از فناوری رباتیک، دیگر نیازی به حضور انسان نخواهد بود.
پیشنهاد می شود آخرین دستاوردهای محققان برای بکارگیری فناوری رباتیک در صنعت ساختمان را در مقالات تهیه شده در این خصوص دنبال کنید.
تولید مداوم صنعتی:
در این مقاله منظور از تولید مداوم صنعتی، ایده گرفتن از روش ساخت سازه ها بصورت لایه به لایه می باشد. از دوران باستان تا به امروز، دیوارهایی به عظمت دیوار چین بصورت لایه به لایه ساخته شده اند. امروزه بشر از یک فناوری نوین برای تولید محصولات صنعتی استفاده می کند که همان اصل اجرای لایه به لایه را در دل خود جای داده است. این فناوری، چاپ سه بعدی نام دارد که می تواند یک ساختمان با هر گونه طرح معماری را بصورت لایه به لایه و با ابزار ماشینی تولید نماید.
در صورت علاقمندی به فناوری چاپ سه بعدی پیشنهاد می شود مقالات “پرینت سه بعدی قطعات بتنی” و “چالش های پرینت سه بعدی ساختمان” را مطالعه فرمایید.
وضعیت صنعتی سازی در جهان:
برای درک بهتر وضعیت صنعت ساختمان در جهان می توان اشاره نمود که در حال حاضر در کشوری همانند مالزی، حدود ۱۲ تا ۱۳ درصد پروژه های ساختمانی در مرحله اتوماسیون و فناوری رباتیک قرار دارند. فناوری رباتیک که در حال حاضر، آخرین سطح صنعتی سازی ساختمان در بسیاری از کشورهای پیشرفته می باشد، کمک خواهد نمود که صنعت ساختمان از شهرت نامناسبی که در زمینه حوادث حین کار دارد رهایی یابد. اگرچه پذیرش این فناوری در میان کارفرمایان و پیمانکاران هنوز با موانع زیادی همراه می باشد. هنوز در میان بسیاری از شرکت های ساختمانی، صنعتی سازی ساختمان به معنای ساخت قطعات مدولار در کارخانه و نصب و مونتاژ آن ها در کارگاه های ساختمانی است که البته توانسته امتیازات صنعتی سازی را تا حد قابل توجهی نمایان سازد.
مقاله مرجع:
