Robotizace a digitalizace ve stavebnictví jsou trendy, které ovlivňují budoucnost tohoto odvětví. Digitalizace zahrnuje používání digitálních modelů, automatizaci stavebních procesů a využití umělé inteligence. Metoda BIM (Building Information Modeling) hraje důležitou roli při digitalizaci, umožňuje vytváření digitálního obrazu (dvojčete) stavby a zlepšuje projektování, stavbu a správu budovy. Z procesů digitalizace pak lze těžit ve využití virtuální reality a robotizaci na stavbě.
BIM – první krok k pokroku
BIM (Building Information Modeling) je digitální proces, který umožňuje vytváření, správu a sdílení informací o stavbě. Jeho základem bývá 3D model, kde každý prvek nese i další informace (například o materiálu, váze, ceně, původu…) Překážkami pro maximální využití BIM je potom kompatibilita všech využívaných software, náklady na implementaci a změna pracovních postupů firem a s tím spojený nedostatek odborných pracovníků. V praxi se BIM využívá následovně:
- Projektování a návrh:
- Architekti, inženýři a projektanti vytvářejí digitální modely budov.
- Modely obsahují informace o geometrii, materiálech a jejich vlastnostech, konstrukci, instalacích atp.
- Týmy spolupracují na jednom modelu a provádějí změny v reálném čase. To zefektivňuje celý proces projektování, umožňuje spolupráci specialistů napříč světem, eliminuje chyby.
- Kvalita a kontrola:
- BIM umožňuje simulovat scénáře a testovat návrhy před stavbou.
- Identifikují se kolize například inženýrských sítí, snižuje se riziko chyb.
- Stavba a provoz:
- BIM modely se využívají při výstavbě pro řízení prací, plánování zdrojů a sledování vývoje stavby.
- Po dokončení stavby jsou modely předávány majitelům budov pro správu a údržbu.
- Demolice budovy:
- Po skončení životnosti může být model využit pro získání informací o materiálovém složení stavby, pro lepší kalkulaci recyklování a skládkování, zpětného odkupu materiálů nebo stanovení ceny demolice.
Virtuální realita ve stavebnictví
Dobrý model je pak využitelný pro i různé implementace virtuální reality ve stavebnictví:
- Virtuální realita (VR):
- Graficky přesvědčivější: VR umožňuje uživatelům ponořit se do digitálního prostředí a procházet se v něm. To je užitečné pro vizualizaci projektů, například pro klienty.
- Design a projektování: Architekti a inženýři mohou ve VR testovat různé návrhy, procházet se virtuálními modely budov a identifikovat potenciální problémy.
- Školení a bezpečnost: VR umožňuje simulovat různé situace na staveništi, což pomáhá školit pracovníky a zlepšit jejich dovednosti.
- Kontrola kvality: VR umožňuje detailní prohlídku stavebních prvků a identifikaci chyb před samotnou stavbou například stavbyvedoucím.
- Rozšířená realita (AR):
- Doplnění reálného světa: AR umožňuje přidávat virtuální prvky do reálného prostředí. Například může zobrazovat inženýrské instalace nebo nábytek přímo na staveništi.
- Řešení kolizí: AR pomáhá identifikovat problémy s kolizemi mezi různými prvky na stavbě.
- Lepší pochopení: AR umožňuje vizualizovat složité křížení technologií a procesů.
Robotizace na stavbách
Stavebnictví se potýká s nedostatkem pracovních sil, robotizace je cesta jak dosáhnout požadovaných kapacit. Největší potenciál pro stavební praxi přináší kombinace lidské a robotické práce, kdy robotická se hodí pro přesné, nebezpečné, silově náročné nebo neustále se opakující úkony:
- 3D Tisk pomocí robotů:
- Roboti mohou 3D tisknout stavební prvky, jako jsou zdi, sloupy nebo dokonce celé budovy. Například experimentální dům Prvok byl postaven pomocí robotické paže, která nanášela vrstvy betonu a vytvořila obvodovou zeď během několika hodin.
- Prefabrikace a modulární stavby:
- Roboti mohou montovat prefabrikované celky na staveništi. Ucelené prefabrikované části se přepraví na místo stavby a tam se smontují. To umožňuje rychlejší a efektivnější výstavbu.
- Automatizace výkopů a konstrukcí:
- Roboti mohou provádět výkopy a stavět konstrukce. Například roboti mohou být nasazeni na mapování terénu nebo při vrtání kotvicích otvorů.
- Kontrola kvality a inspekce:
- Roboti mohou provádět inspekce stavebních prvků a identifikovat chyby nebo nedostatky. Velmi efektivní je diagnostika nepřístupných částí staveb pomocí řízených, programovaných či autonomních dronů.
- Manipulace s materiály:
- Roboti mohou manipulovat s těžkými materiály, jako jsou cihly, betonové bloky nebo ocelové nosníky. Experimenty pro tyto aplikace probíhají s robotickými pažemi běžnými dnes například v automobilovém průmyslu.
- Bezpečnost a práce v rizikovém prostředí:
- Roboti mohou provádět nebezpečné úkoly, jako je čištění nebo demontáž v místech, která jsou pro lidi riskantní.
(Pro sestavení tohoto textu byl využit jazykový model Copilot, úpravy redakce ESTAV.cz)
