Do 2025. godine, 3D ispis bit će ključan u proizvodnji pristupačnih stanova, hitnih skloništa i objekata složenog arhitektonskog dizajna.

Autor: prof. dr. sc. Vlatka Rajčić, Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Biografija: Vlatka Rajčić je iskusna sveučilišna profesorica s dokazanom historijom rada od 22 godine u građevinskoj industriji. Glavna je projektantica i revidentica niza objekata s dominantno izvedenih s  drvenim ili staklenim nosivim konstrukcijskim sustavom. Najuže područje interesa su zelena gradnja s najboljim mogućim karakteristikama energetske učinkovitosti, sanacije i obnove postojećih objekata tj. konstrukcija. Koristi se od početka 90-tih godina u naučnom radu neuronskim mrežama, ekspertnim sistemima kao i augmentativnom i virtualnom realnosti objekata kulturne baštine ili bilo kojeg drugog prostora. Učestvovala je u mnogim FP7 i H2020 europskim međunarodnim projektima, radila kao evaluator za mnoge međunarodne naučne fondove. Autorica je više od 170 članaka objavljenih u časopisima ili na skupovima te 5 sveučilišnih knjiga. Bila je mentor 6 doktoranda. Članica je (ECTP) Focus Area Cultural Heritage, IAESE iz Šangaja, Kina, aktivna članica CEN TC 250 SC5 Timber design i CEN TC 250 SC11 Structural glass, predsjednica TC165 za drvene konstrukcije, TC 519 Adhesives i TC11 Glass structures na Hrvatski zavod za norme.

1. Modularna gradnja

Modularna gradnja dobiva na snazi zbog svoje učinkovitosti i održivosti. Proizvodnjom građevinskih komponenti u kontroliranom tvorničkom okruženju, programeri mogu istovremeno pripremiti infrastrukturu na licu mjesta. Montažni moduli se zatim transportiraju i sastavljaju na licu mjesta, skraćujući rokove izgradnje do 50 %. Sektori kao što su obiteljsko stanovanje, zdravstvo i komercijalne nekretnine prednjače u usvajanju modularnih rješenja za ispunjavanje kratkih rokova i smanjenje utjecaja na okoliš.

2. 3D print u građevinarstvu

Integracija 3D printanja u građevinarstvo jedan je od najrevolucionarnijih napredaka. Ova tehnologija omogućuje stvaranje građevinskih komponenti sloj po sloj korištenjem materijala poput betona, metala ili čak biorazgradivih tvari. Do 2025. godine, 3D ispis bit će ključan u proizvodnji pristupačnih stanova, hitnih skloništa i objekata složenog arhitektonskog dizajna. Njegova sposobnost da drastično smanji otpad i troškove rada čini ga privlačnom opcijom za vlade i privatne poduzetnike.

3. Integracija umjetne inteligencije (AI) i strojnog učenja (ML).

AI i ML mijenjaju način upravljanja građevinskim projektima. Te tehnologije omogućuju analizu velikih skupova podataka u stvarnom vremenu, pomažu u predviđanju kašnjenja, optimiziraju raspodjelu resursa i procjenjuju rizike. AI se također koristi za automatizaciju zadataka poput prilagođavanja dizajna ili poboljšanja sigurnosnih protokola na licu mjesta. Do 2025. integracija umjetne inteligencije bit će posvuda kada je riječ o upravljanju projektnim tijekovima rada, što će dovesti do pametnijih, sigurnijih i isplativijih građevinskih procesa.

4. Napredak informacijskog modeliranja zgrada (BIM).

BIM se nastavlja razvijati kao ključni alat u izgradnji, integrirajući sve podatke o projektu u zajednički digitalni model. Povezivanjem BIM-a s podacima u stvarnom vremenu s IoT uređaja, dionici mogu dobiti poboljšanu kontrolu nad cijelim životnim ciklusom projekta – od projektiranja i izgradnje do održavanja i rušenja. Do 2025. očekujte da će BIM biti duboko integriran sa AI i IoT sustavima, nudeći neusporedive uvide i mogućnosti suradnje među timovima.

IoT (original Internet of things) mreža je međusobno povezanih uređaja koji se povezuju i razmjenjuju podatke s drugim IoT uređajima i oblakom. IoT uređaji obično imaju ugrađenu tehnologiju kao što su senzori i softver i mogu uključivati ​​mehaničke i digitalne strojeve i potrošačke objekte.

5. Prakse održive gradnje

Održivost više nije trend: ona je postala osnov modernog graditeljstva. Fokus je na smanjenju utjecaja na okoliš putem obnovljive energije, ekološki prihvatljivih materijala i inovativnih dizajna poput zelenih krovova i energetski učinkovitih sustava. Do 2025. certifikacije zelene gradnje, inicijative za nultu emisiju ugljika i korištenje recikliranih materijala dominirat će novim razvojem. Građevinske tvrtke koje prihvate ove prakse imat će koristi od smanjenih operativnih troškova i povećane privlačnosti na tržištu.

6. Tehnologije pametne gradnje

Pametne zgrade su na čelu građevinske revolucije koju pokreće tehnologija. Opremljene IoT senzorima i automatiziranim sustavima, ove zgrade mogu pratiti i optimizirati potrošnju energije, sigurnost i uvjete okoliša. Kako se 5G mreže šire, analiza podataka u stvarnom vremenu omogućit će zgradama da “uče” i samoreguliraju se, povećavajući učinkovitost i smanjujući operativne troškove. Do 2025. pametne zgrade bit će nova norma u stambenim i poslovnim nekretninama.

7. Dronovi i robotika na gradilištima

Dronovi i robotika preoblikuju rad na gradilištima poboljšavajući sigurnost i učinkovitost. Dronovi omogućuju snimanje iz zraka u stvarnom vremenu, prate napredak projekta i vrše inspekcije, dok roboti preuzimaju radno intenzivne zadatke poput zidanja, rukovanja materijalom i rušenja. Ove tehnologije ne samo da povećavaju preciznost, već i smanjuju rizike i troškove rada. Do 2025. uporaba dronova i robotike bit će standardna praksa u velikim građevinskim projektima.

8. Proširena stvarnost (AR) i virtualna stvarnost (VR)

Ove tehnike koriste se za revoluciju vizualizacije projekta i suradnje dionika. Proširena stvarnost prekriva digitalne projekte na stvarnim okruženjima, omogućujući timovima da uoče potencijalne problema projekata u stvarnom vremenu. Virtualna stvarnost uranja korisnike u digitalne replike gradilišta ili gotovih zgrada, omogućujući im da dožive prostore prije nego što su izgrađeni. Do 2025. AR i VR postat će ključni alati za upravljanje projektima, obuku i prezentacije klijentima, drastično smanjujući pogreške u dizajnu i poboljšavajući rezultate projekta.

9. Automatizacija radne snage i razvoj vještina

Automatizacija ne samo da transformira građevinske procese, već i redefinira vještine potrebne za upravljanje novim strojevima i alatima. Zadaci poput zavarivanja, zidanja i rukovanja opremom postaju sve automatiziraniji, što zahtijeva programe usavršavanja radne snage. Do 2025. inicijative za osposobljavanje usmjerene na opremanje radnika vještinama za upravljanje i upravljanje naprednim strojevima bit će ključne za premošćivanje jaza između inovacija i spremnosti radne snage.

10. Kružna ekonomija i ponovna uporaba materijala

Koncept kružnog gospodarstva uzima sve više maha u građevinarstvu, s naglaskom na ponovnu upotrebu i recikliranje materijala kako bi se otpad sveo na minimum. Ovaj pristup potiče arhitekte i programere da projektiraju zgrade imajući na umu fazu na kraju životnog vijeka, omogućujući prenamjenu materijala za buduće projekte. Do 2025. prakse kružne gradnje dovest će do značajnog smanjenja materijalnih troškova i utjecaja na okoliš, dok će također ispunjavati propise o održivosti diljem svijeta.

Koje su prednosti korištenja suvremenih tehnika gradnje?

Usvajanje modernih građevinskih tehnika preoblikuje industriju, nudeći niz transformativnih prednosti. Ova poboljšanja ne samo da povećavaju učinkovitost, sigurnost i održivost, već također pomažu u rješavanju nekih od najhitnijih izazova s kojima se građevinski stručnjaci danas suočavaju.

Tehnologije poput umjetne inteligencije, BIM-a i automatizacije drastično su skratile rokove projekta. Ove inovacije pojednostavljuju tijekove rada, minimiziraju kašnjenja i smanjuju neiskorištenost materijala. Automatizacija posebno omogućuje brže i preciznije dovršavanje zadataka, osiguravajući da projekti ostanu prema rasporedu i unutar proračuna.

Ušteda troškova

Dok početno ulaganje u moderne građevinske tehnologije može biti veće, ostvaruju se značajne dugoročne uštede. Troškovi rada smanjuju se zbog automatizacije, a energetski učinkoviti sustavi dovode do nižih operativnih troškova. Osim toga, smanjenje otpada pomoću tehnologija poput 3D ispisa i modularne konstrukcije može smanjiti materijalne troškove, čineći ove metode isplativijima tijekom vremena. Troškovi održavanja također se smanjuju jer pametni sustavi optimiziraju performanse zgrade, smanjujući potrebu za čestim popravcima.

Poboljšana sigurnost

S robotikom, bespilotnim letjelicama i alatima za nadzor sigurnosti koje pokreće AI, gradilišta postaju sigurnija. Ove tehnologije mogu preuzeti visokorizične zadatke, kao što su inspekcije, rušenje i transport materijala, smanjujući vjerojatnost nesreća. Sigurnosni alati vođeni umjetnom inteligencijom kontinuirano nadziru uvjete i opremu na gradilištu, identificirajući potencijalne opasnosti prije nego prouzrokuju štetu. Automatizirajući opasne zadatke, moderne metode gradnje značajno smanjuju ozljede na radnom mjestu i osiguravaju usklađenost sa sve strožim sigurnosnim propisima, što zauzvrat smanjuje troškove osiguranja.

Utjecaj na okoliš

Održivost je središnji fokus modernih građevinskih tehnika. Prakse zelene gradnje, poput upotrebe ekološki prihvatljivih materijala i sustava obnovljive energije, doprinose smanjenju ugljičnog otiska građevinskih projekata. Modularna gradnja, 3D ispis i prakse kružnog gospodarstva dodatno poboljšavaju održivost minimiziranjem otpada i promicanjem ponovne upotrebe i recikliranja materijala. Kao rezultat toga, suvremene tehnike podupiru dugoročne ciljeve zaštite okoliša dok istovremeno ispunjavaju rastuće regulatorne zahtjeve za održivošću.

Poboljšana suradnja dionika projekta

Alati kao što su AR, VR i BIM također potiču veću suradnju između dionika projekta. Ove tehnologije omogućuju arhitektima, inženjerima i izvođačima vizualizaciju i interakciju s dizajnom projekta u stvarnom vremenu, smanjujući rizik od pogrešne komunikacije i pogrešaka. BIM posebno pruža središnju platformu za sve projektne podatke, omogućujući besprijekornu suradnju tijekom životnog ciklusa projekta. Ova povećana transparentnost poboljšava donošenje odluka, poboljšava koordinaciju tima i osigurava lakši završetak projekata.

Izazovi s kojima se suočavaju moderne građevinske tehnike

Iako moderne građevinske tehnike nude brojne prednosti, one također dolaze sa značajnim izazovima koji mogu spriječiti njihovu široku primjenu. Prevladavanje ovih prepreka bit će ključno za građevinsku industriju kako bi u potpunosti iskoristila prednosti koje ove inovacije pružaju.

Visoki početni troškovi

Iako moderne građevinske tehnologije dovode do dugoročnih ušteda, početno ulaganje može biti preveliko, posebno za manje tvrtke i tržišta u razvoju. Tehnologije poput umjetne inteligencije, BIM-a i robotike često zahtijevaju znatan kapital za opremu, softver i obuku. Za mnoge tvrtke, osiguravanje potrebnih sredstava za ova ulaganja predstavlja veliku prepreku. Ovaj izazov posebno je izražen u regijama s manje razvijenim financijskim tržištima ili u tvrtkama koje posluju s malim maržama, gdje su troškovi glavna briga.

Nedostatak vještina

Kako se građevinske tehnike sve više digitaliziraju i automatiziraju, pojavio se veliki jaz u vještinama. Mnoge od ovih inovacija zahtijevaju specijalizirana znanja koja trenutnoj radnoj snazi nedostaju. Radnici trebaju kontinuirano obrazovanje i obuku za upravljanje naprednim tehnologijama kao što su AI sustavi, dronovi i 3D pisači. Ovaj nedostatak vještina može usporiti usvajanje i povećati troškove jer tvrtke ulažu u usavršavanje zaposlenika ili zapošljavanje specijalizirani talent. Kako bi se premostio ovaj jaz, ključni su programi obuke u cijeloj industriji i partnerstva s obrazovnim institucijama.

Regulatorne prepreke

Regulatorni okviri često zaostaju za tehnološkim napretkom, stvarajući prepreke usvajanju modernih metoda gradnje. Na primjer, dronovi se mogu suočiti s ograničenjima u pogledu toga gdje i kako se mogu koristiti, dok lokalni građevinski propisi možda još ne uzimaju u obzir modularnu konstrukciju ili procese dizajna vođene umjetnom inteligencijom. Snalaženje u ovom regulatornom okružju zahtijeva značajan trud tvrtki, budući da moraju surađivati s lokalnim vlastima kako bi osigurale usklađenost dok zagovaraju ažurirane propise koji prihvaćaju nove tehnologije.

Tehnološka integracija

Integracija različitih digitalnih alata u jedan građevinski projekt može biti izazovna. Sustavi kao što su AI, BIM, IoT i AR/VR često moraju besprijekorno raditi zajedno kako bi optimizirali tijek rada projekta. Međutim, osiguravanje kompatibilnosti između ovih tehnologija—posebice kada potječu od različitih pružatelja—može biti teško. Dodatno, zabrinutost oko sigurnosti podataka javlja se pri integraciji više sustava jer gradilišta sve više postaju mete kibernetičkih napada. Tvrtke moraju ulagati u sigurne, integrirane platforme za učinkovito upravljanje tim tehnologijama, dodajući još jedan sloj složenosti usvajanju.

Otpor promjenama

Građevinska industrija duboko je ukorijenjena u tradicionalnim metodama, a prelazak na moderne tehnike može naići na otpor i radnika i dionika. Mnogi su zaposlenici navikli na ustaljenu praksu i možda oklijevaju u usvajanju novih tehnologija koje smatraju složenima ili prijetećima sigurnosti njihovog posla. Isto tako, donositelji odluka mogu se opirati promjenama zbog zabrinutosti oko troškova, pouzdanosti ili krivulje učenja povezane s novim sustavima. Kako bi to prevladale, tvrtke moraju poticati kulturu inovacija, naglašavajući dugoročne prednosti modernizacije uz pružanje obuke i podrške kako bi se olakšao prijelaz.

Ključni igrači na tržištu

Vodeće građevinske tvrtke sve više integriraju održivost i moderne tehnologije kako bi poboljšale učinkovitost i smanjile utjecaj na okoliš. Na primjer, Skanska je pionir u korištenju praksi zelene gradnje, s projektima usmjerenim na smanjenje emisija ugljika i potrošnje energije, dok Bouygues Construction koristi napredne tehnologije poput BIM-a i modularne gradnje za povećanje produktivnosti i održivosti. Slično tome, Turner Construction je predan izgradnji konstrukcija s LEED certifikatom, koristeći vrhunska rješenja kao što su energetski učinkoviti materijali i tehnologije pametne gradnje. Ove tvrtke imaju za cilj transformirati građevinsku industriju kroz svoje održive pristupe.

Zaključak

Građevinska industrija razvija se velikom brzinom, potaknuta novim tehnologijama, inicijativama za održivost i promjenjivim potrebama moderne radne snage. Gore navedeni trendovi daju pogled u budućnost, gdje će učinkovitost, sigurnost i održivost biti najvažniji.

Međutim, ostvarenje punog potencijala ovih inovacija zahtijeva prevladavanje značajnih izazova. Visoki početni troškovi, sve veći jaz u vještinama i zastarjeli regulatorni okviri predstavljaju prepreke koje se moraju riješiti za široku primjenu. Kako se približavamo 2025., industrija će vidjeti dramatične pomake, a oni koji se brzo prilagode prednjačit će u oblikovanju pametnijeg, održivijeg izgrađenog okoliša.

Za dionike u cijelom građevinskom ekosustavu – od programera i arhitekata do kreatora politika i investitora – ključ uspjeha u ovom okružju koji se brzo razvija jest biti informiran, prihvatiti promjene i ulagati u budućnost. Oni koji to učine ne samo da će zadovoljiti zahtjeve današnjeg tržišta, već će također biti pozicionirani da pokreću sljedeću generaciju građevinskih inovacija.