Generativni dizajn poboljšava i inovaciju i održivot u građevinskoj industriji. Inovativni konstrukcioni sistem STRABAG se može objasniti korišćenjem tipičnog predmeta za domaćinstvo.
- STRABAGj je jedna od 10 najvećih građevinskih grupacija u svetu.
- Austrijska firma usmerena na inovaciju i digitalizaciju udružena je u odvojeno centralno odeljenje STRABAG Innovation & Digitalisation (SID).
- Novi STRABAG pristup ima za cilj optimizaciju ranih faza životnog ciklusa projektovanja i izgradnje, kada može da se postigne najveći uticaj na troškove, rokove, kvalitet i resurse.
- Generativni dizajn pruža projektantima u STRABAG i ZÜBLIN (nemačka podružnica građevinarstvo) automatizovan alat koji im omogućava da rade na umreženiji, efikasniji i održiviji način.
Konstantinos Kesudis, šef BIM/5D razvoja u STRABAG Innovation & Digitalisation, stoji u čajnoj kuhinji VR Centra u zgradi ZÜBLIN u Štutgartu u Nemačkoj. Nekoliko kamera visi sa plafona, a ogromni ekran osvetljava prostoriju. Dok raspravlja o izazovima digitalizacije u građevinskoj industriji, Kesudis vadi kutiju sa pregradama punu kesica čaja, uobičajenog predmeta za domaćinstvo u Austriji i Nemačkoj.
„Kutija za čaj je zgrada“, on kaže. „Kesice čaja su standardizovane komponente koje su ugrađene u zgradu“.
Kesudis, međutim, primećuje da su kutije za čaj manje fleksibilne od zgrada. „Dok su kutije za čaj unapred konfigurisane, konstrukcija zgrada varira u veličini i obliku“, on kaže. „U idealnom slučaju, sve biste mogli da sredite tokom faze projektovanja: organizujete kesice čaja pojedinačno, rasporedite ih u bilo koju kutiju nezavisno od konstrukcije i umrežite sve te kutije sa proizvodnim sistemom.“
Sistem kutije za čaj kompanije STRABAG koristi standardizovane komponente koje su povezane sa proizvodnim pocesom i Kesudis veruje da su inženjeri mehanike koji su ovim sistemom radili još od 1990. godine, daleko efikasniji od građevinskih radnika. Navodi integrisano fabričko modelovanje u automobilskoj industriji kao vrhunski primer ove efikasnosti i kaže da građevinski sektor ima dosta toga da nadoknadi.
„Ova veza između planiranih elemenata i proizvodnih procesa je tačno ono što nam nedostaje na gradilištu“, on kaže. Ali promena više nije opciona za građevinski sektor, čija su nabavka sirovina, građevinski procesi i operacije odovorni za skoro 40% globalne emisije ugljen-dioksida i rezultat toga je usvajanje jednostavnijih procesa. Novi sistem kompanije STRABAG predstavlja veliki korak u pravom smeru.
Automatizacija i umrežavanje su ključni za modernu izgradnju
Kesudis je uzbuđen zbog tema automatizacije i umrežavanja. „Umrežavanje smanjuje neefikasnosti kao što je potraga za predmetima na gradilištu“, on kaže. „Automatizacija nam pomaže da postanemo konkurentniji i održiviji.“ On ne govori samo o povezivanju projekta i konstrukcije, već i o smanjenju broja materijala i potrebe za napornim fizičkim radom na gradilištu korišćenjem robotike, 3D štampanju betona, naočarima za virtualnu stvarnost i veštačke inteligencije u fazama projektovanja i izgradnje.
STRABAG želi da koristi ove inovacije da poboljša produktivnost u građevinarstvu i uključio je partnere, kao što je Autodesk, da bi postigao cilj. Saradnja između dve kompanije pokrenuta je pismom o namerama koje su potpisali izvršni direktori kompanija Autodesk Endru Anagnost i kompanije STRABAG Klemens Haselštajner 2020. godine. „Autodesk je za nas savršen partner jer razume građevinarstvo i proizvodnju i može da donese dragoceno iskustvo iz obe industrije u naš zajednički rad“, kaže Haselštajner.
Generativni dizajn optimizuje fazu planiranja u kompaniji STRABAG
STRABAG već godinama ima jasan fokus na inovativne tehnologije. Generativni dizaj je jedan od mnogih pokretača inovacija i sada je to naziv jedne namenske jedinice kompanije STRABAG koja izveštava doktora Marka Ksavera Bornšlegla. Vođa jedinice Generative Design, Fabian Evers takođe redovno pominje automatizaciju.
„Preispitujemo fazu projektovanja“, on kaže. „Mi smo za automatizovane procese. „Prevodimo stručnost za arhitekturu i građevinarstvo u algoritme za automatizaciju dizajna. Na kraju, automatizovani dizajn nam omogućava da optimizujemo zgrade.“
Projektanti su radili na Microsoft Excel tabelama, a sada koriste automatizovane alatke. Sve što projektant treba da uradi je da postavi parametre i definište ciljeve. Oni se onda unose u CAD sistem. Kompjuter ovo uzima kao osnovu za logičke proračune koriseći adaptivne metode veštačke inteligencije da bi napravio ne tri ili četiri, već bezbroj optimalnih projekata za veoma kratko vreme. Ovi projekti takođe sadrže daleko veći broj preciznijih metrika nego što bi čovek projektant ikada mogao da pruži. Sve što projektant treba da uradi je da se odluči za najbolje rešenje na osnovu filtritanja po određenim parametrima.
Ovaj projektni metod je razvijen u saradnji sa STRABAG Real Estate (SRE) za, na primer, procenu zemljišta. Oni koji rade na razvijanju projekta mogu brzo da odluče koji je najbolji način za razvoj gradilišta. Alati od početka uzimaju u obzir parametre kao što su optimalna količina sunčeve svetlosti, otisak CO2 i broj stambenih jedinica.
Generativni dizaj se takođe koristi za detaljno planiranje. „To u velikoj meri pojednostavljuje rad projektantanta“, on kaže. Njegov tim je programirao standardizovane module stepeništa i lifta koji se automatski generišu u softveru Autodesk Revit kada se unesu parametni kao što je visina poda: To znači da projektanti ne moraju da precrtavaju standardna stepeništa svaki put kada započinju novi građevinski projekat, umesto toga, mogu se pozvati na nacrt. Ovo je odličan primer standardizovane „vrećice čaja“.
„Kompjutersko generisani modul stepeništa štedi dosta vremena tokom faze projektovanja“, kaže Evers. „Umesto da se oko toga petlja tri nedelje, projekat stepenica može da se završi za jedan dan.“ Projektanti ne moraju više da se muče modelovanjem jednostavnih komponenti. Razločiti tlocrti znatno olakšavaju pomeranje zidova, jer se moduli automatski prilagođavaju promenama modela. Ovo štedi dragoceno vreme u odgovaranju na pojedinačene zahteve klijenta.
U budućnosti, kompanije STRABAG i ZÜBLIN žele da razviju delove zgrada ili čak čitave zgrade po sistemu konstrukcije „kutije za čaj“, zasnovane na modelu stepeništa. Planiranje, proizvodnja i konačna montaža ovih konstrukcija na gradilištu će biti automatizovana. Sve tri faze će biti besprekorne, digitalizovane i umrežene.
Algoritmi povezuju planere
Ovaj metod rada omogućava bližu saradnju između projektanata koji su ranije radili u zatvorenim sistemima. On spaja arhitekte, građevinske inženjere, stručnjake za održivost i službenike za zaštitu od požara, stavlja ih za isti sto. Pruža im bolje razumevanje međusobne zavisnosti i omogućava da vide zgradu kao celinu.
Ukratko, generativni dizajn čini da planiranje bude umreženije. Jedna od glavnih koristi za građevinski industriju je održivost. Ova nova digitalna metoda projektovanja daje stručnjacima za održivost (koji tradicionalno daju reč tek na kraju planiranja) glas od samog početka projekta, jer alat od samog starta uzima u obzir ugljenični otisak.
„Ovo je ogromna pomoć u kretanju kao održivoj izgradnji“, kaže Evers. On objašnjava da se sada projektne odluke zasnovane na činjenicama i parametrima, dok su se ranije donosile isključivo na osnovu iskustva stručnjaka. Bez pomoći generatvnog dizajna, prozor od vinila bi bio montiran na određen način jer „to je način na koji se uvek radilo“ i kratkoročno je ekonomičnije.
Sada, ipak, će alat za automatizaciju predložiti aluminijumski prozor jer duže traje i održiviji je. Kompanija STRABAG veruje da alat za automatizaciju i generativni dizajn može da donese revoluciju u procese planiranja i izgradnje. Oni ubrzavaju procese rada, ujedinjuju stručnjake i štede vreme, novac i resurse. Optimizacija je magična reč, automatizacija je čarobni štapić, a kutija za čaj je šešir iz kojeg projektanti izvlače standardizovane komponente za proizvodnju.
