Na poti do trajnostne gradnje, efficient design postavlja temelje, učinkovita gradnja pa zagotavlja uresničitev vizije z zmanjšanjem porabe virov in odpadkov ter truda in stroškov.
Ta članek se osredotoča na naslednje učinkovite gradbene prakse:
- industrializacija,
- načrtovanje za proizvodnjo in montažo (DfMA),
- parametrično načrtovanje
- digitalna proizvodnja
Industrializacija – premik v miselnosti
V celotni industriji se opaža premik k industrializaciji, ki temelji na montaži, modularnosti in standardizaciji. Industrializacija je še učinkovitejša, če jo podpirajo načela vitke proizvodnje in napredne logistične prakse (z manj dobavami na gradbišče in zmanjšanimi emisijami med prevozom). Študije kažejo, da lahko industrializirana gradnja zmanjša količino odpadkov za do 50 % v primerjavi s tradicionalno gradnjo – ni treba posebej poudarjati, kako pomembno je to: gradbeni in rušitveni odpadki predstavljajo več kot tretjino vseh odpadkov, ki nastanejo v EU.
Industrijska gradnja skrajša tudi čas gradnje, kar pomeni manjšo uporabo dizelskih generatorjev, strojev in začasnih komunalnih naprav ter manjše motnje na gradbišču (npr. hrup, prah, onesnaženost zraka).
Montažna gradnja je temelj industrializacije – vključuje serijsko proizvodnjo gradbenih elementov (kot so fasadne plošče, stebri, nosilci itd.) zunaj lokacije, običajno v tovarni, ki se nato sestavijo na kraju samem. Še korak dlje pa je mogoče zunaj lokacije predhodno izdelati celo celotne enote ali module (npr. kopalnice). Proizvodnja zunaj lokacije omogoča natančnejši nadzor nad materiali, kar zmanjšuje prekomerno naročanje in odpadke.
Materiale v tovarniškem okolju je mogoče bolje reciklirati ali ponovno uporabiti. To vodi do znatnega zmanjšanja surovin, ki jih je treba pridobiti in prepeljati, ter količine gradbenih odpadkov, ki se po gradnji pošljejo na odlagališča. Poleg tega so nadzorovana tovarniška okolja običajno energetsko učinkovitejša od procesov na kraju samem.
Standardizacija je še ena pomembna značilnost industrializacije. Proizvodnja komponent z enotnimi specifikacijami olajša ponavljanje in povečuje učinkovitost. Standardizirane komponente je tudi lažje razstaviti in reciklirati ali ponovno uporabiti ob koncu življenjske dobe, kar spodbuja krožno gospodarstvo v gradbeništvu.
Zasnova za proizvodnjo in montažo – praktičen pristop
Učinkovito gradnjo lahko podpira načrtovanje za izdelavo in montažo (DfMA). Ta pristop k načrtovanju se osredotoča na zmanjšanje števila komponent in uporabo komercialno dostopnih standardnih komponent. Prizadeva si tudi za olajšanje montaže komponent, na primer z uporabo modularne zasnove. Posledično DfMA porabi manj energije in ogljika ter ustvari manj odpadkov. V idealnem primeru ga dopolnjuje načrtovanje za razstavljanje.
Parametrično načrtovanje – prilagodljiv postopek
Parametrično načrtovanje je inovativna metoda, ki prav tako izboljšuje učinkovitost: namesto fiksne zasnove gre za postopek, ki ustvarja prilagodljive in fleksibilne zasnove s spreminjanjem spremenljivk. Ko se ena spremenljivka spremeni – na primer velikost okna ali debelina stene – se preostali del zasnove ustrezno posodobi. Ta fluiden postopek načrtovanja podpira optimizacijo na vsaki stopnji in omogoča ustvarjanje kompleksnih geometrij, kar lahko prispeva k učinkovitosti rešitev.
Digitalna proizvodnja – kjer je natančnost ključnega pomena
Digitalna proizvodnja dodatno poveča učinkovitost. Od računalniško podprtega načrtovanja (CAD) do strojev z računalniškim numeričnim krmiljenjem (CNC) in 3D-tiskanja nam digitalna proizvodnja omogoča, da virtualne zasnove spremenimo v natančne fizične komponente z minimalnimi odpadki.
Na primer, CNC usmerjevalniki in laserski rezalniki proizvajajo komponente z milimetrsko natančnostjo, kosi pa so pripravljeni za montažo na kraju samem. Druga tehnologija, 3D-tiskanje, uporablja natančne količine materiala in ustvarja kompleksne geometrije plast za plastjo. Izboljšana natančnost pomeni, da se viri lahko uporabljajo učinkoviteje, odpadki pa se lahko zmanjšajo.
Od makro ravni urbanih tipologij do mikro ravni strukturnih spojev je veliko priložnosti za maksimiranje učinkovitosti s premišljenim načrtovanjem in naprednimi gradbenimi tehnikami. Na ta način lahko grajeno okolje uskladimo z načeli krožnega gospodarstva: zmanjševanje odpadkov, ohranjanje virov in zagotavljanje vrednosti skozi celoten življenjski cikel vsake strukture.
TOP CLeveR (Training and Outreach Programmes for a Circular and Level(s) based Revolution) is a LIFE project aimed at equipping construction professionals and workers with the skills needed to address life cycle carbon challenges and the circular approach throughout a building’s life cycle. TOP CLeveR also supports the implementation of the Level(s) Framework by all actors in the value chain.
Read more about the project here.
The project has received funding from the European Union’s LIFE22-CET program under Grant Agreement No 101121073.