חדשנות בענף הבנייה: מאפליקציות בנייה ועד הדפסת תלת מימד – מה עתידו של הענף השמרן?
ענף הבנייה סבל משמרנות במשך עשורים ארוכים. לשמרנות הזאת היה מחיר – היא הביאה לבזבוז משאבים עצום, למפגעים סביבתיים וגבתה חיי אדם. בשנים האחרונות מתחיל ענף הבנייה לעבור מהפכה של חדשנות. בכתבה זו נסקור חלק מהחידושים בענף, וננסה להבין לאן מועדות פניו.
דיגיטציה. החדשנות מתחילה בפיתוח מענים דיגיטלים, תוכנות, פלטפורמות ושירותים מקוונים לצרכים שונים של הענף(1). ניתן, בין היתר, למצוא מגוון של מנועי חיפוש ייעודיים לענף הבנייה עם התאמות לצרכים הספציפיים של המשתמשים. המנועים מקשרים בין חברות לעובדים, בין בעלי דירות לבעלי מקצוע, אתרים של השכרת ומכירת ציוד כבד לבנייה, ורשתות חברתיות ייעודיות המקשרות בין בעלי המקצוע מכל הרמות והסוגים.
אבל ההתפתחות המשמעותית בכל הנוגע לדיגיטציה של הענף הוא ריבוי החברות המפתחות פלטפורמות המיועדות לפרויקטים בבנייה. שני מאפיינים חוזרים של לא מעט מהן – הן מתבוססות על טכנולוגית ענן, וזמינות כאפליקציות במכשירים ניידים. הניידות מאפשרות גישה לפרויקטים מכל מקום. התוכנות מקלות על הפרויקטים ומשפרות אותן באינספור תחומים, למשל: תכנון פיננסי, תקצוב וגביית כספים, פישוט של היתרי בנייה והקלה בתחומים אדמיניסטרטיביים ובירוקרטיים. הפלטפורמות מאפשרות את תכנון הפרויקטים באמצעים מתקדמים, תקשורת טובה ומהירה יותר בין העובדים, וניטור בעיות מהשטח בזמן אמת.
בעזרת הפלטפורמות לא רק השימוש בנייר הופך למיושן, אלא, אפילו אמצעי תקשורת דיגיטליים קיימים כמו דואר אלקטרוני. חלק מהפלטפורמות מאפשרות תכנון משותף של גרסאות של כל שרטוט או מסמך, שדרוג המחסל את בעיית הבדלי הגראסות.
הפלטפורמות הדינמיות מקבלות נתונים ודיווחים מהשטח בזמן אמת עד רמת המיקום של כל עובד, מאפשרות תקשורת מהירה ומשפרות את שיתוף פעולה, התיאום והיעילות בין העובדים ובעלי המקצוע השונים בשטח לבין עצמם, ולבין המעסיק, הן באופן אקטיבי והן באופן פאסיבי (האפיליקציות מנטרות בזמן אמת ומתעדות איפה כל עובד נמצא) ומסייעות גם בבטיחות.
בעזרת צילומים פשוטים מהטלפון הנייד בשטח, ניתן לייצר מודלים של הדמיות תלת מימד, עם מידות ועיצובים שונים. קיימת גם טכנולוגיה שמנתחת גם תמונות תלת מימדיות מצולמו בשטח ומאפשרת ניתוח נתונים טוב יותר.
בי איי אמ (בילדינג אינפורמיישן מודלינג), הוא תהליך עיצוב מודל תלת מימדי מתקדם המאפשר לארדיכלים, מהנדסים ומומחי בנייה נוספים, כלים ותובנות לתכנון, עיצוב, בינוי וניהול יעילים יותר. הדמויות התלת מימד שמתקבלות בעזרת הנתונים מהשטח מסייעות בתהליך הזה.
בינה מלאכותית –המידע שנאסף מהשטח בעזרת מצלמות, חיישנים ואמצעים נוספים, מנותח בעזרת בינה מלאכותית, ומסייע בקבלת החלטות טובות יותר: בתכנון לוחות זמנים, אופטימיזציה, בטיחות ועוד.
המרשתת (האינטרנט) של הדברים – פריסת חיישנים לצרכי בטיחות ויעילות המרשתת של הדברים היא תקשורת בין מכשירים הכוללת איסוף והחלפת מידע, ומקדמת אוטומציה הן בתהליכי הבנייה, והן בפיתוח בתים חכמים וערים חכמות.
השימוש במרשתת של הדברים מאפשר, בין היתר, לקבל מידע על מיקום אמצעי עבודה כבדים, ומיקום חומרי הגלם. למשל הטמעת חיישנים אלחוטיים בבטון מסייעים לשפר את לוחות הזמנים, למנוע תקלות בבטון וטעויות ריצוף יקרות. החיישנים המותקנים בשטח באתרי הבנייה מעבירים התרעות על הסכנות באתר הבנייה בזמן אמת. כך למשל, חיישנים שמותקנים על חליפות של עובדים יכולים לאתר גזים מסוכנים, לדווח על טמפרטורות קיצוניות ולהפעיל נוהל חירום במקרה של עובד שנפל.
פלטפורמות הבנייה המבוססות על המידע המתקבל מהשטח מאפשרות לבעלי התפקידים לקבל מבט על על הפרויקטים מבלי להיות באתרים, והם מאפשרים חסכון רב בזמן ובכסף.
המזל"טים (2) הפכו להיות חלק סטנדרטי מנוף החדשנות בענף הבנייה ושירותי מזל"טים זמינים לקנייה ולהשכרה. השימוש במזל"טים אינו מקביל לשדרוגים הדיגיטליים, אלא מהווה המשך ישיר שלהם בשרשרת הבנייה. כך, למשל, מזל"טים ניתנים להפעלה ממכשירים ניידים והנתונים שהם מעבירים מנותחים בעזרת וטכנולוגית ענן ובינה מלאכותית. המזל"טים מאפשרים לערוך השוואות בין המודלים המתוכננים של הפרויקט לבנייה בשטח, ולמצוא שגיאות בזמן אמת ולשפר תכנון, תאום ותקשורת. המזל"טים מסוגלים לאסוף מידע רב ומדויק, ומסוגלים לפקח אפילו על צמחים(3) (למשל לספק מידע על לחות האוויר). הם מסוגלים להתנהל בצורה אוטונומית עם תחנות עגינה(4), לפקח על מיקומים מרוחקים מהאוויר. הם מספקים נתונים דו ותלת מימדיים, ויש מזל"טים המסוגלים למפות 100 דונמים של שטח בעשר דקות (5). הם מסייעים גם בחיזוי, בתכנון וכו'. הדיוק והיעילות שלהם חוסכים הרבה זמן וכסף.
חומרי גלם משודרגים, בנייה אקולוגית ובתים עתידניים
חומרים
פנים נוספות של החדשנות בענף היא חדשנות בחומרי הגלם(6), והפיכתם לעמידים יותר, קלים יותר, ופעמים רבות ידידותיים יותר לסביבה. חלק מהחברות מצליחות לשמור על מחירים זולים ותחרותיים. דוגמאות לחומרים: קירות גבס מחוזקים, חלופות ירוקות לקרמיקה ובטון, מחזור של אשפה והפיכתה לבטון, או מחזור של זבל לתחליפי בטון, חומר פחמני קל יותר זול יותר וידידותי יותר לסביבה מפלדה, בטון מיוחד המחזיר אור שהוא ידידותי ולא דליק(7), המרת CO2 לתוסף לבנייה – מוצק הנובע מגזי חממה(8). בטון בריפוי עצמי המתקן את הסדקים של עצמו(9), ולבנים העשויות מצמר ואצות החזקות ב 37 אחוז מלבנים רגילות(10).
בנייה אקולוגית
אם בנייה אקולוגית (11) הייתה זמינה פשוטה וחסכונית, ומתאימה לכל סוגי המבנים, כנראה שרוב חברות הבנייה היו כבר עושות את המעבר לבנייה אקולוגית בלבד. עם זאת, יש חברות שמצליחות לעשות את זה כבר היום. בנייה אקולוגית מבוססת על חומרים עמידים ברי קיימא וידידותיים לסביבה, ואפילו החזרה של טכניקת בנייה עתיקה – בנייה בעזרת אדמה נגוחה (דחוסה), המבוססת על בוץ, סיד וחצץ. מדובר בטכניקה חזקה, עמידה מבודדת תרמית ואינה דליקה. מאפיינים נוספים של בנייה אקולוגית הם טכניקות לשימור מים, יעילות תרמית, עצמאות אנרגטית – בתים חכמים המופעלים בידי השמש בלבד. מפתיע לגלות שאפשר לבנות בתים כאלה במגוון עיצובים, ובתוך חודשים ספורים בלבד (12).
אחד השימושים המיוחדים לבנייה אקולוגית היא בנייה במדינות מתפתחות – שימוש בחומרי גלם קיימים וזמינים למען יצירת מבנים עמידים ומודרניים, עצמאים אנרגטית והרמוניים עם הטבע (13).
שיטות בנייה חדשות, רובוטים ומדפסות תלת מימד.
איך החידושים בענף הבנייה מתבטאים בתהליכי הבינוי עצמם? בין היתר, שכלול ואוטומציה (14) של אמצעי הבנייה, למשל, רשת מצלמות על ציוד כבד במטרה למנוע שטח מת שאינו גלוי למפעילים. אוטומציה של עגורן (15)(מנוף הבנייה הגדול), במטרה להפוך אותו לאוטונומי. קיימים גם שכלולים של אופי הבנייה, למשל, קירות משוכללים המגיעים מוכנים מהמפעלים ומיועדים להרכבה מהירה פשוטה בשטח. קיים פיתוח מסקרן של בלוקים מיוחדים להרכבה, אשר ניתן לחבר אותם ביחד לקירות ללא צורך בכלים או בידע מוקדם (16).
מדפסות תלת מימד (17)הן ללא ספק אחד החידושים המלהיבים והמעניינים כיום בענף. חברות בנייה יכולות להדפיס בית שלם מהר יותר וזול יותר מאשר בדרכים המסורתיות. הבית המודפס התלת מימדי הראשון נבנה באוסטין טקסס והיה זמין בפחות ב 10,000 דולר (18). חברה אחת בנתה מדפסת תלת מימד רב כיוונית (19). חברה אחרת שילבה שני ענפי חדשנות – בתים ירוקים המודפסים בתלת מימד (20). הם עמידים לאסונות, יכולים להחזיק מאות שנים, עצמאים אנרגטית, ללא צורך בתחזוקה וניתנים לבנייה בשבוע אחד. חברה שלישית משלבת ישן וחדש: הבסיס לבנייה הוא הדפסה תלת מימדית ועליו משלבים חומרי בנייה קונבנצינאלים בשביל המבנה והגימורים, שיטה המאפשרת אינספור עיצובים חדשניים (21). חברה רביעית פתחה ציוד להדפסת תלת מימד המסוגלת להדפיס מבני קירות באתר עצמו ללא עבודות הרכבה נוספות (22), עם שאיפה לייצר ציוד אוטונומי לחלוטין, שיכול להדפיס מבנים גם מחוץ לכדור הארץ! אין ספק שמדפסות תלת המימד לוקחות את הענף למימד חדש לגמרי.
רובוטים (23) הם עוד אחד מהשכלולים המלהיבים המאיימים לשנות את הענף מהשורש. השינוי מתחיל כבר משלב העיצוב, יש רובוטים המסוגלים להחליף אפילו את שלב השרטוט (24), האדריכל מבצע תנועה באוויר, מציין קנה מידה וחומרים, מעבירים את ההוראות לרובוטים. בדיקות בנייה – רובוט בשם סאם, (25) מחליף בני אדם בבדיקת בניינים רבי קומות, ומאתר ליקויים חיצוניים, בבינוי, באיטום, בחלונות וכיו"ב. רובוט אחר עוצב למטרות קידוח (26)בתקרת בטון של מבנים גדולים, והוא הניתן להפעלה ידנית או בעזרת קוארדינטות המובססות על קבצי בי איי אמ.הרובוטים הקיימים בשוק מסוגלים לעשות עבודה קשה וחזרתית המחליפה עבודה ידנית, למשל, רובוטים המסוגלים לבנות קיר גבס באופן עצמאי. עבודת הרובוטים מפחיתה תקלות, מגבירה את היעילות במכפלות, ולא באחוזים בודדים, ומנגד מייתרת עבודה של בני אדם.
נחילי רובוטים: (27) מורכבים ממאות רובוטים זעירים העובדים ביחד כמו חרקים. הם יכולים למשל להניח לבנים אחת על השנייה. הם לא מוגבלים כמו הרובוטים דמויי האדם. היישומים שלהם הם בלתי מוגבלים, יכולים לתקן תשתיות במקומות שעברו הצפה או קשים לגישה עבור עובד אנושי ויכולים לבנות מבנים במקומות שלא ניתן להגיע אליהם כמו מעמקי הים או אפילו פני השטח של מאדים.
אין ספק שענף הבנייה מתחיל לעבור מהפכה של חדשנות. אבל לאן מועדות פניו – מוקדם להגיד. יעילות אנרגטית וניסיונות לבנייה ירוקה הם על האג'נדה של חברות הבנייה הגדולות, עם זאת, בנייה אקולוגית מלאה עדיין נישתית ביחס לרוב הענף. נכון לעכשיו, הטכנולוגיות החדשות בענף משלימות אחת את השנייה או קיימות במקביל. מה יקרה כאשר בנייה במדפסות תלת מימד תוכל לבנות בתים שלמים? האם יהיה צורך ברובוטים? ואם רובוטים ונחילי רובוטים יוכלו להחליף את כל העבודה הידנית, האם יהיה צורך בפועלים? האם בינה מלאכותית תוכל להחליף בעתיד כמעט את כל תהליכי התכנון, הניהול והפיקוח על הפרויקטים? האם האוטומציה של הבנייה תאפשר לכל אחד לבנות את ביתו בעצמו, למשל, בעזרת מדפסת תלת מימד להשכרה? מה שבטוח, בעשורים הקרובים, הענף השמרן ישנה את פניו לחלוטין.
מקורות מידע.
- מגוון חברות המספקות תוכנות, פלטפורמות, ושירותים מקוונים לענף הבנייה ניתן למצוא כאן: https://angel.co/construction
- חברות המספקות שירותי מזל"טים אפשר למצוא כאן https://angel.co/construction
- https://angel.co/company/greensight-agronomics
- https://angel.co/company/hiveuav
- https://angel.co/company/identified-technologies
- חברות העוסקות בחומרים חדשניים אפשר למצוא כאן https://angel.co/construction וגם ניתן לקרוא כאן https://www.bigrentz.com/blog/construction-technology?fbclid=IwAR1jjwJMsV2_lM_Vbi39I7kLT0y-ZC5WkSpSCQR1-EYnaFU049_BCulbV2Q
- https://angel.co/company/kennwert-kw
- https://angel.co/company/made-of-air
- https://www.bigrentz.com/blog/construction-technology?fbclid=IwAR1jjwJMsV2_lM_Vbi39I7kLT0y-ZC5WkSpSCQR1-EYnaFU049_BCulbV2Q
- https://www.bigrentz.com/blog/construction-technology?fbclid=IwAR1jjwJMsV2_lM_Vbi39I7kLT0y-ZC5WkSpSCQR1-EYnaFU049_BCulbV2Q
- חברות העוסקות בבנייה אקולוגית ניתן למצוא כאן https://angel.co/construction
- https://angel.co/company/studio2-architecture-construction
- https://angel.co/company/asaduru, https://angel.co/company/earthenable
- חברות העוסקות בשכלול ואוטומציה ניתן למצוא כאן https://angel.co/construction
- https://www.themarker.com/magazine/MAGAZINE-1.5870098
- https://angel.co/company/blokaloks
- חברות שמפתחות מדפסות תלת מימד ניתן למצוא כאן https://angel.co/construction
- https://www.bigrentz.com/blog/construction-technology?fbclid=IwAR1jjwJMsV2_lM_Vbi39I7kLT0y-ZC5WkSpSCQR1-EYnaFU049_BCulbV2Q
- https://angel.co/company/petricor
- https://angel.co/company/strauss-concept
- https://angel.co/company/branch-technology
- https://angel.co/company/apiscor
- חברות המפתחות רובוטים לבנייה ניתן למצוא כאן https://angel.co/construction
- https://angel.co/company/repfab
- https://angel.co/company/ftd-highrise-inspection
- https://angel.co/company/nlink-as
- לקריאה על נחילי רובוטים https://www.bigrentz.com/blog/construction-technology?fbclid=IwAR1jjwJMsV2_lM_Vbi39I7kLT0y-ZC5WkSpSCQR1-EYnaFU049_BCulbV2Q
