A jövő elkezdődött: jöhet az intelligens beton

A digitális forradalom mindent felforgat, az építőipart is. 2019-ben már nem sci-fi, hogy egy építési projekt vezetői a majdani épület helyén állva, tabletek és okostelefonok segítségével a virtuális térben valóságként látják, ami még csak 3D terveken létezik. Ahogyan az sem elképzelhetetlen, hogy a közeljövőben önmagáról információt közölni képes, intelligens beton kerül majd a digitálisan milliméter pontosan megtervezett zsaluzatokba, egy-egy építési projekt során pedig olyan mennyiségű és összetettségű adat keletkezik, amelyet csak mesterséges intelligencia lesz képes feldolgozni. Az építőipar digitális forradalmáról az ágazat tendenciát aktívan követő szerkezetépítő mérnökkel, Ritter Ádámmal beszélgettünk.

Az építésvezetők 10-15 éve még tervrajzokat böngésztek, mára szinte alapfelszerelés a tablet. Milyen fejlődési utat járt be a digitális vizualizáció az építéstechnológiában az elmúlt évtizedben?

A digitalizáció egyre inkább meghatározza mindennapjainkat - az okostelefonok, tabletek mára az építőiparban is megkerülhetetlen eszközök. Az elmúlt évtizedben megnőtt az okostelefonok számítástechnikai kapacitása, ezzel párhuzamosan erősödött az igény arra, hogy amit építeni szeretnénk, azt minél részletesebben le tudjuk modellezni. A gépipari tervezés, az autótervezés már évtizedekkel ezelőtt is milliméter pontosan modellezte az alkatrészeket, majd megjelent a motorok digitális, modelltérben történő tesztelésének lehetősége is. Ezek a megoldások, lehetőségek egyre inkább elérik az építőipart is. Az eddig 2D-ben papírra vetett terveinket szeretnénk 3D-ben is látni. Amikor az építési területen állunk, meg akarjuk jeleníteni, mi fog oda épülni. Erre az igényre válaszolnak olyan digitális vizualizációs technológiák, mint az augmented reality (AR), a virtual reality (VR) és a mixed reality (MR). Ezek a technológiák a BIM-mel ötvözve egy építési területen, adott ponton állva előre tudják vetíteni elénk a jövőt egy AR szemüveg, vagy akár egy okostelefon segítségével. A világ vezető építőipari vásárán, a Baumán az idén már számos cég, többek között a hazánkban is jelen lévő, zsaluzatokat gyártó német PERI is bemutatta, hogy élen jár a digitális vizualizációs technológiák fejlesztésében. A PERI sokat fektetett abba, hogy lépést tartson az építőipari vizualizációval kapcsolatos globális igényekkel. Képes az általa tervezett zsaluzatokat egy ingyenes applikáció segítségével 3D-ben megjeleníteni a megrendelőinek AR, VR és MR módban is, ezzel nagyban segítve műszaki problémák megelőzését és megoldását.

Milyen aktuális kihívásokat jelent a digitális vizualizáció előretörése a szerkezetépítő cégek számára?

A szerkezetépítés hagyománykövető területe az építőiparnak, ahol sokat számít a szakmai tapasztalat. A vezető mérnökök jellemzően a 40-es, 50-es korosztályból kerülnek ki: a digitális forradalom újdonságait nem készségszinten alkalmazzák. Ahhoz azonban, hogy az építőipar szexi tudjon maradni, érdekes legyen a tehetséges, fiatal mérnökök számára, muszáj alkalmazni a legújabb digitális technológiákat. Egy digitális kor előtti generációnak kell elsőként megtanulnia élni a negyedik ipari forradalom által kínált lehetőségekkel, át kell látnia a mögöttük húzódó logikát, hogy az utánpótlásnak, mely alapkészségként sajátítja el ezeket a technológiákat, irányt mutathasson a felhasználás tekintetében. A digitális forradalom vívmányainak integrálása a szerkezetépítésbe ezért komoly kihívást jelent.

Mi a 3D technológia, a digitális vizualizáció gyakorlati jelentősége a szerkezetépítésben?

Azáltal, hogy látjuk előre a virtuális térben egy épület terveit, számos olyan technológiai problémát kiküszöbölhetünk, amely esetleg csak a helyszínen derülne ki. Ha előre látjuk a lehetséges megvalósulást, és annak korlátait, könnyebb a helyes irányba vinni a technológiai tervezést, a részlettervezést, jobb, gyorsabban, hatékonyabban építhető tervek fognak születni. Ha épületspecifikusan, 3D-ben tudjuk tervezni a kivitelezési technológiát, könnyedebb, filigránabb épületek megépítése válhat lehetővé. A digitális vizualizáció, és a kapcsolódó gyártástechnológiák elterjedésével vasbetonból is létre tudunk majd hozni rendhagyó térformákat, görbült felületeket. Szabadabban, bátrabban tudjuk használni a betont a szerkezetépítésben.

Hogyan követi le a betontechnológia a szerkezetépítésben bekövetkező változásokat?

Mivel erősödő igény, hogy az épületek karcsúbbak legyenek, egyre nagyobb szilárdságú betonból kell építeni a szerkezeteket. Magas minőségű, érzékeny anyaggá válik a beton, amely a víz után a második leggyakrabban használt anyag a Földön. Nem statikus anyag lesz a jövőben, hanem olyan intelligens matéria, amely információt közöl magáról. Érzékelőket kevernek bele, amelyek a megkeverés helyétől a beépítés helyszínéig informálják a beépítőt a beton tulajdonságairól, például arról, elérte-e e zsaluzáshoz megfelelő szilárdságot. Ezt követően pedig az épület üzemeltetőinek nyújt majd információt, akár évtizedeken keresztül. Párhuzamos igény, hogy a betongyártás egyre zöldebbé, környezettudatosabbá, fenntarthatóbbá váljon, így a szenzorok mellett egyre több újrafelhasznált anyagot kevernek majd az intelligens, környezetbarát betonba.

Milyen szerepet kap a jövőben az AI, a mesterséges intelligencia a szerkezetépítésben?

Az AI áttörése még várat magára, de egy már elkezdődött folyamat logikus következménye lesz. Az önmagukról információt közölni képes digitális anyagok és gépek térhódítása az első mérföldkő. Amint a beton közli magáról, hogy adott időpontokban milyen szilárdságú, a daru pedig adatot küld például az egy napra eső üzemóráiról, rengeteg információ keletkezik, amelynek feldolgozása már meghaladja az emberi képességeket. Ekkor kap szerepet a mesterséges intelligencia. Ahhoz, hogy egy építkezés jobb, gyorsabb, hatékonyabb, környezetkímélőbb legyen, elemeznünk kell az adathalmazokat. Ezekben az elemzésekben, a következtetések levonásában lesz segítségünkre az AI.

Hogyan zajlik majd egy építkezés a tervezéstől a kivitelezésig a digitális jövőben?

2050-ig teljesen reális, hogy az épületeket már nem csak előre megtervezzük digitálisan, hanem minden részletre kiterjedően meg is építjük a virtuális térben. Az első kapavágás előtt jól tervezhetőek lesznek egy építési projekt ráfordításai. Ahogy ma egy autó motorját a virtuális térben rengeteg munkaórával megtervezik és tesztelik, mielőtt egyáltalán a tesztdarabot legyártanák, az építőiparban is az előkészítésre kerül a hangsúly, ezzel párhuzamosan csökkenni fog az emberi munkaerő-igény az építkezéseken. Az épületek elemei egyre nagyobb részben fedett gyárakban, megfelelő munkakörülmények között készülnek majd, a robottechnika növekvő bevonásával, a helyszínen pedig csak összeszerelés történik. A digitális vívmányoknak köszönhetően az építőipari tevékenység minden részlete tökéletesen mérhető lesz. Az építőipari folyamatok minden eleméről lesz részletes információ, amelyet felhasználva egyre termelékenyebb, egyre jobb építőipart tudunk kialakítani, és egyre jobb épületeket fogunk építeni.