كيف تساعد البيانات والتكنولوجيا في جعل صناعة البناء أكثر صداقة للبيئة؟

بوابة أوكرانيا – كييف–8أكتوبر 2022 – تعد صناعة البناء والتشييد واحدة من أكبر الصناعات في العالم حيث يتم إنفاق ما يقرب من 10 تريليون دولار على السلع والخدمات المتعلقة بالبناء كل عام.
لكنها أيضًا مدمرة بشكل غير متناسب كواحدة من أكثر الصناعات تلويثًا للطاقة في العالم على كوكب الأرض.
وفقًا للأرقام المنشورة على موقع USCAD.com في يوليو من هذا العام، لا تزال صناعة البناء في العالم مسؤولة عن 38 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، و 23 في المائة من تلوث الهواء، و 40 في المائة من تلوث المياه، و 50 في المائة من نفايات مكب النفايات، و 21 في المائة من استنزاف الموارد الطبيعية و 40 في المائة من استخدام الطاقة.
هذه ليست أرقام جديدة. ليس الأمر كما لو أن صناعة البناء قد انهارت فجأة على طريق التدمير الذاتي.
في لاس فيجاس في عام 2019، قيل في مؤتمر عقدته شركة البرمجيات أوتوديسك إن صناعات البناء والتصنيع كانت مهدرة بشكل كبير ومن بين أكبر الملوثين في العالم.
وفي عام 2021، تعرضت الصورة العامة لمستقبل العالم لضربة أخرى عندما اعترف المندوبون في الدورة السادسة والعشرين لمؤتمر الأطراف بأنهم ليسوا قريبين من الوصول إلى الأهداف المحددة سابقًا لإبطاء ظاهرة الاحتباس الحراري.
“نظريتنا حول كيفية تحويل صناعة AEC (الهندسة المعمارية والبناء) لم تتغير. قال أندرو أناجنوست، الرئيس التنفيذي لشركة Autodesk على هامش مؤتمر جامعة 2022 Autodesk في نيو أورلينز، “نحن نريد بشدة أن نجلب طرقًا وعمليات صناعية (جديدة) إليها”.
قال أناغنوست إن البيانات والتكنولوجيا كانت متاحة للمساعدة في جعل الصناعة أكثر كفاءة من الناحية البيئية وأقل هدرًا.
هناك شركات موجودة بالفعل تقدم معلومات رقمية يمكنها التنبؤ بالعيوب المحتملة في الخطط قبل أن تصبح حقيقة واقعة، وحتى مقدار المواد المطلوبة – ومع ذلك قال Anagnost إنه لا تزال هناك شركات لا تستخدم هذه المعلومات.
“أكبر النفايات التي تراها في النظام الإيكولوجي لشركة الإلكترونيات المُتقدّمة، هي أن الناس يصنعونها على طول الطريق.”
في المقابل، قال إن الصناعة التحويلية تمسكت عمومًا بخططها بحيث يكون المنتج النهائي هو ما كان مقصودًا منذ البداية.
“هذا النوع من الدقة يحتاج إلى التطور في صناعة AEC. ولهذا السبب تروننا نبني هذه الأشياء التي تأتي معًا من كلا الجانبين. وعند الانتهاء من هذا العمل، نعتقد أننا سنكون قد أحدثنا تأثيرًا على كيفية عمل هذه الصناعات. حتى ذلك الحين، ما زالوا يعيدون ويتراجعون بوتيرة لا مثيل لها، كما تعلمون، في الصناعات الأخرى “.
لكن ليست كل الأخبار سيئة، فهناك جهود لتقليل كمية النفايات باستخدام التكنولوجيا المستندة إلى السحابة، ويبدو أن الشرق الأوسط هو الذي يتبنى هذه التكنولوجيا.
تحويل المباني إلى مزارع البيانات
النبأ السار هو أن الشرق الأوسط قد قام بتنظيف أفعاله إلى حد كبير، وفقًا لما قاله ناجي عطا الله، رئيس قسم البناء والتصنيع في شركة أوتوديسك الشرق الأوسط.
في حديثه إلى عرب نيوز، قال إن سبب التحسن كان عاملاً كان دائمًا حاضرًا.
وقال إن البناء في المنطقة عادة ما يعتمد على أراض غير مطورة، مما يلغي الحاجة إلى أخذ الهياكل القائمة في الاعتبار، مما قد يؤدي إلى تكاليف إضافية.
وأوضح قائلاً: “لا يوجد تراث كبير من المباني والجسور والطرق التي تحتاج إلى صيانة”، مضيفًا أن صناعة البناء في المنطقة كانت تعمل بشكل فعال على “لوحة فارغة”، مما مكّن المطورين من وضع الاستدامة في طليعة المشاريع.
“إذا نظرت إلى جميع المشاريع الضخمة في المنطقة على الأرجح، فإن الاستدامة كانت أحد الأهداف الكبيرة التي يرونها.”
“لقد شهدنا تحولًا (في منطقة الخليج) من نريد تسليم كل شيء غدًا، إلى نريد تسليم الأشياء بطريقة أفضل.”
وفي إشارة إلى مشروع البحر الأحمر في المملكة العربية السعودية ومتحف المستقبل في دبي، قال إن هناك جهودًا أكبر الآن لضمان اتباع نهج مستدام لهذه المشاريع.
وباستخدام مطوري تكنولوجيا البرمجيات، تمكنوا من إنشاء هياكل تستخدم طاقة ومواد أقل في بنائها باستخدام المعلومات التي تم جمعها من النمذجة التنبؤية التي توضح للمصممين كيف سيتصرف الهيكل قبل أن يتم بناؤه.
يمكن لرقمنة صناعة البناء – إذا تم تبنيها – أن تحدث ثورة في طريقة عملها – من تقليل النفايات وتقليل التلوث وخفض التكاليف.
قال عطا الله: “أجهزة الاستشعار رخيصة جدًا الآن، بحيث يمكن وضعها في كل هيكل جديد – ولا نحتاج حتى إلى معرفة ماذا – أو ما إذا كانت ستُستخدم – وجمع كل أنواع المعلومات”.
وقال إنه يمكن بعد ذلك استخدام هذه البيانات للتنبؤ بأي مشكلات هيكلية، وكيفية تحسين اقتصاديات الوقود – على سبيل المثال لا الحصر – ولكن ليس فقط لهذا الهيكل، ولكن أيضًا للمشاريع المستقبلية.
وقال إن هذه البيانات يمكن أن تصبح سلعة يمكن بيعها للمساعدة في تحسين المشاريع المستقبلية.
سد الفجوة
تخيل مبنى – في الواقع أي هيكل – يبدأ منذ لحظة اكتماله في جمع البيانات التي يمكن استخدامها لمعالجة المشكلات قبل أن تلاحظها العين البشرية وتساعد في إنشاءات جديدة في المستقبل.
تبدو مستقبلية – لكن الحقيقة هي أن التكنولوجيا موجودة بالفعل – إنها مجرد مسألة أشخاص في الصناعة يستخدمونها.
قامت شركة دار الهندسة التي تتخذ من دبي مقراً لها، والتي تنطلق من لبنان، وهي الشركة العاشرة الرائدة في مجال التصميم في العالم – الثالثة في الشرق الأوسط، بإنشاء جسر ناتئ تم بناؤه باستخدام البلاستيك المعاد تدويره – ممزوجًا بالألياف الزجاجية لإنشاء بوكسي. – وطابعة ثلاثية الأبعاد.
باستخدام الخوارزميات، تمكن المصممون من ابتكار تصميم يقوم بإنشاء جسر باستخدام الحد الأدنى من المواد التي، عند تثبيتها بالمستشعرات، كانت قادرة على تعليمهم كيفية تحسين المنتج بشكل أفضل في التصميمات اللاحقة.
يتكون الجسر في نظام معياري من 70 بالمائة من المواد المعاد تدويرها.
إنها خطوة بعيدًا عن طرق البناء التقليدية، حيث يتم بناء الجسر كقطعة واحدة في بيئة المصنع قبل نقله إلى مكان استخدامه بمجرد اكتماله.
تم استخدام التكنولوجيا المستندة إلى السحابة المقدمة من Autodesk لإنشاء وحدات افتراضية للجسر لحساب أفضل تصميم من حيث استخدام المواد والشكل والمتانة الهيكلية.
قال غسان زين، مدير الممارسات الرقمية اللبنانية في دار الهندسة، إن الجسر كان الأول من نوعه، لذا فهم بحاجة إلى معرفة كيف يتصرف عند وضعه قيد الاستخدام ضروري للتطورات المستقبلية، لذلك تم تزويده بأجهزة استشعار. .
وقال زين لأراب نيوز على هامش مؤتمر جامعة أوتوديسك 2022 في نيو أورليانز: “لدينا مراقبة لذكاء الجسر من شأنه أن يراقب كيف يعمل لأنه جديد”.
وأوضح زين أن الجسر شكل جديد وتصميم جديد، “لذلك علينا أن نعرف ما إذا كان يعمل بشكل جيد.”
لدى الشركة فريق يتمثل دوره في مراقبة البيانات التي يتم جمعها من الجسر.
قال: “إنهم يحللون البيانات ويواصلون تغيير تصميم المشاريع المستقبلية”.
قال الزين إن المهندسين الإنشائيين تناولوا التصميم، ما هو آمن، وما هو غير آمن، وما الذي أدى بشكل جيد، وما لم يكن كذلك، باستخدام البيانات الحية التي تم جمعها من أجهزة الاستشعار في هيكل الجسر.
من التجهيز الجاهز إلى النموذجي
النهج المعياري لبناء الجسر ليس مفهومًا جديدًا. تم إنشاء إسكان اجتماعي منخفض التكلفة في بريطانيا في الخمسينيات من القرن الماضي.
كانت هذه المباني المنخفضة المستوى والمكونة من طابق واحد عادةً مكونة من جدران وسقوف تم إنشاؤها خارج الموقع ثم تم تجميعها مرة واحدة جاهزة.
لكنها عادة ما تكون ذات مستوى منخفض مع مواد لم تدوم طويلاً، مما يترك خصائص غير سليمة من الناحية الهيكلية، بل إن بعض المواد تضر بصحة الناس – بما في ذلك كسوة الأسبستوس.
المضي قدمًا 70-80 عامًا ومفهوم أجزاء البناء، أو الهياكل الكاملة مثل الجسر المطبوع ثلاثي الأبعاد خارج الموقع ثم نقلها إلى موقعها النهائي يثبت الآن أنه طريقة رائدة في البناء – اقتصاديًا وبيئيًا أيضًا.
تم بناء جميع الفلل الشاطئية في مشروع البحر الأحمر قبالة ساحل المملكة العربية السعودية ومتحف المستقبل في دبي في بيئة مصنع، قبل أن يتم شحنها إلى وجهتها النهائية.
تعد الأساليب التي يتم تقديمها في وظائف مثل جامعة أوتوديسك بمثابة فتاحة للعين لهذه الصناعة.
الاستثمار في التكنولوجيا وصناعة البناء يمكن أن يتغير من كونه أحد أكبر أعداء البيئة، إلى لاعب أخضر رئيسي.
إنه يحتاج فقط إلى أولئك العاملين في الصناعة لاحتضان المستقبل.
المفتاح الأساسي هو جمع البيانات ومعرفة ما هي الحفر قبل بدء أعمال البناء ثم الشروع في الصفقة الحقيقية – في النهاية تكون النتيجة أكثر كفاءة.