رفتن به محتوای اصلی
ساخت و ساز رباتیکتحلیل مصالحه۷ شهریور ۱۴۰۵، ۱۰:۲۱· 4 دقیقه مطالعه· در فرهنگ

فاستر + پارتنرز با کمک ۴ میلیون یورویی، ساخت و ساز رباتیک از بالا به پایین را توسعه می‌دهد

کنسرسیومی متشکل از بریتانیا و اتحادیه اروپا به رهبری فاستر + پارتنرز در حال توسعه یک سیستم رباتیک خودکار است که سازه‌های چوبی مدولار را از بالا به پایین می‌سازد. پروژه ۴ میلیون یورویی سوئیفت-بیلد (SWIFT-BUILD) قصد دارد ایمنی و پایداری در ساخت و ساز را از طریق پهپادها و روبات‌های زمینی هماهنگ‌شده با هوش مصنوعی متحول کند.

به قلم یاسر شاهرخی

طرفداران معماری پایدار 40%حامیان خودکارسازی ساخت و ساز 40%عمل‌گرایان صنعت 20%
طرفداران معماری پایدار
تمرکز بر مزایای زیست‌محیطی چوب، چرخه‌ای بودن و کاهش ردپای کربن محیط ساخته شده.
حامیان خودکارسازی ساخت و ساز
تأکید بر کارایی، ایمنی و ادغام هوش مصنوعی با حذف کارگران انسانی از ارتفاعات خطرناک.
عمل‌گرایان صنعت
تمرکز بر دوام تجاری، مقیاس‌پذیری و انتقال از تحقیقات آکادمیک به کاربرد در دنیای واقعی.

تصور کنید در حال عبور از یک سایت ساختمانی تجاری در محله خود هستید. به جای آن همهمه معمول جرثقیل‌های دیزلی، چکش‌های بادی و فریادهای دستور، تنها صدای آرام زمزمه موتورهای الکتریکی به گوش می‌رسد. ناوگانی از روبات‌های زمینی یک صفحه کف چوبی عظیم را به موقعیت می‌آورند، در حالی که دسته‌ای از پهپادها در بالا پرواز می‌کنند و بی‌صدا هندسه کار را هماهنگ می‌کنند. هیچ‌کس در ارتفاع پانزده متری از یک مهار آویزان نیست. برای هر کسی که تا به حال کنار یک پروژه ساختمانی زندگی کرده است—یا نگران ردپای کربن عظیم بتن ریخته شده در آن بوده—آینده توسعه شهری قرار است به طور قابل توجهی آرام‌تر، سبزتر و عجیب‌تر شود.

این چشم‌انداز علمی-تخیلی به تازگی تزریق عمده‌ای از بودجه‌های نهادی را دریافت کرده است. شرکت معماری بزرگ بریتانیایی فاستر + پارتنرز به یک کنسرسیوم آکادمیک گسترده بریتانیا و اتحادیه اروپا پیوسته تا پروژه سوئیفت-بیلد (SWIFT-BUILD) را توسعه دهد؛ یک طرح تحقیقاتی ۴ میلیون یورویی که توسط برنامه «پت‌فایندر» شورای نوآوری اروپا تأمین مالی می‌شود. هدف این پروژه سه ساله این است که نحوه مونتاژ ساختمان‌ها را کاملاً زیر و رو کند، کلاه‌های ایمنی انسانی را با ازدحام رباتیک خودکار جایگزین کرده و بتن دائمی را با چوب مدولار عوض کند.[1][2][4]

رادیکال‌ترین بخش سوئیفت-بیلد فقط این نیست که چه کسی ساخت و ساز را انجام می‌دهد، بلکه نحوه انجام آن است. این کنسرسیوم در حال پیشگامی در یک روش ساخت «معکوس» است—به این معنی که آنها از بالا به پایین می‌سازند. روبات‌های زمینی ابتدا بالاترین طبقه سازه را درست در سطح زمین مونتاژ می‌کنند. سپس واحدهای بالابر مکانیکی کل آن طبقه تکمیل شده را به سمت بالا می‌کشند و فضای خالی زیر آن را برای روبات‌ها ایجاد می‌کنند تا طبقه بعدی را در پایین مونتاژ کنند.[1][3]

روش ساخت معکوس سوئیفت-بیلد در مقایسه با مونتاژ سنتی از پایین به بالا چگونه کار می‌کند.

این یک باله مکانیکی بسیار طراحی شده است. در حالی که روبات‌های زمینی وظیفه بلند کردن سنگین و مونتاژ ماژول‌های چوبی را بر عهده دارند، پهپادهای هوایی به عنوان ناظران سایت عمل می‌کنند. این پهپادها عملیات را در زمان واقعی نظارت می‌کنند و داده‌ها را به یک سیستم هوش مصنوعی یکپارچه بازمی‌گردانند که به ازدحام رباتیک اجازه می‌دهد بدون نیاز به دخالت مداوم انسان، با مشکلات سازگار شود. به گفته آیرین گالو، شریک ارشد فاستر + پارتنرز، این ترکیب از رباتیک پیشرفته و هوش مصنوعی به سیستم اجازه می‌دهد تا در انواع مختلف ساختمان‌ها مقیاس‌پذیر باشد.[1][2][3]

در حالی که روبات‌های زمینی وظیفه بلند کردن سنگین و مونتاژ ماژول‌های چوبی را بر عهده دارند، پهپادهای هوایی به عنوان ناظران سایت عمل می‌کنند.

فراتر از رباتیک، این پروژه یک شرط‌بندی بزرگ بر روی معماری چرخه‌ای (Circular Architecture) است. سازه‌های چوبی با اتصالات مکانیکی برگشت‌پذیر طراحی شده‌اند. هنگامی که دیگر نیازی به یک ساختمان نباشد، در میان ابری از گرد و غبار سمی تخریب نمی‌شود؛ بلکه به سادگی توسط همان روبات‌ها باز می‌شود، قطعاتش جدا می‌شود و چوب آن برای پروژه بعدی بازیابی می‌شود. این رویکرد، ساختمان‌ها را کمتر شبیه بناهای یادبود دائمی و بیشتر شبیه بلوک‌های ساختمانی غول‌پیکر و پایدار می‌بیند.[1][4]

فاستر + پارتنرز تنها شریک صنعتی در یک ترکیب آکادمیک قدرتمند است که شامل دانشگاه بریستول، دانشگاه فنی مونیخ و دانشگاه فناوری دلفت، در میان دیگران، می‌شود. طی سه سال آینده، این تیم از تئوری به واقعیت حرکت خواهد کرد که اوج آن یک نمایش در مقیاس کامل خواهد بود که در آن ازدحام رباتیک به طور خودکار یک سازه چوبی قابل جداسازی را می‌سازد.[1][2][3]

اتصالات مکانیکی برگشت‌پذیر به سازه‌های چوبی اجازه می‌دهد تا در پایان عمر مفید خود جدا شده و دوباره استفاده شوند.

صنعت ساخت و ساز به کندی در تکامل بدنام است و اغلب به همان تکنیک‌های اساسی—و مواجهه با همان خطرات اساسی—که یک قرن پیش داشت، متکی است. همچنین یکی از بدترین متهمان اقلیمی جهان است، به طوری که محیط ساخته شده تقریباً ۴۰٪ از انتشار کربن جهانی سالانه را تولید می‌کند. این مشکل با کمبود شدید نیروی کار ماهر ساختمانی در بازارهای اروپا و آمریکای شمالی تشدید می‌شود. یک سیستم خودکار که کارگران را از محیط‌های خطرناک و ارتفاعات بالا بیرون می‌کشد، در حالی که از چوب جاذب کربن استفاده می‌کند، مستقیماً به تنگناهای زیست‌محیطی و اقتصادی توسعه مدرن رسیدگی می‌کند.

اما آیا یک سیستم چوبی رباتیک از بالا به پایین واقعاً برای بازار جهانی ساخت و ساز تریلیون دلاری منطقی است، یا فقط یک نمایش آکادمیک بسیار طراحی شده است؟ برای درک اهمیت سرمایه‌گذاری شورای نوآوری اروپا، باید مصالحه‌های عملی را بسنجیم. انتقال از بتن از پایین به بالا به چوب از بالا به پایین شامل مصالحه‌های پیچیده‌ای در مورد مقیاس‌پذیری، هزینه‌های اولیه و محدودیت‌های ساختاری است. تحلیل زیر دقیقاً نشان می‌دهد که رویکرد سنتی هنوز کجا جایگاه خود را حفظ کرده است و مدل سوئیفت-بیلد کجا می‌تواند قوانین توسعه شهری را کاملاً بازنویسی کند.

چرا مهم است

صنعت ساختمان‌سازی سهم عظیمی در انتشار کربن جهانی و متأسفانه، در آمار تلفات کاری دارد. با خودکارسازی مونتاژ قطعات چوبی قابل استفاده مجدد در سطح زمین، این فناوری می‌تواند تأثیرات زیست‌محیطی ساختمان‌های جدید را به شدت کاهش دهد، در حالی که کارگران انسانی را از محیط‌های خطرناک و ارتفاعات بالا دور نگه می‌دارد.

بررسی عمیق دیدگاه‌ها

ساخت و ساز سنتی از پایین به بالا

رویکرد متداول به رهبری انسان که متکی بر مونتاژ متوالی از زمین به آسمان و مواد سنگینی مانند بتن و فولاد است.

**مزایا:** زنجیره‌های تأمین جهانی تثبیت شده، نیروی کار عظیم موجود، و استحکام ساختاری اثبات شده برای آسمان‌خراش‌های فوق‌بلند. **معایب:** بسیار کربن‌بر (بتن و فولاد حدود ۱۵٪ از انتشار جهانی را تشکیل می‌دهند)، خطرناک برای کارگرانی که در ارتفاعات شدید کار می‌کنند، و پس از ساخت بسیار انعطاف‌ناپذیر است. **شواهد:** روش‌های سنتی با چرخه‌ای بودن مشکل دارند؛ ساختمان‌ها معمولاً در پایان عمر خود تخریب می‌شوند و سالانه میلیون‌ها تن زباله غیرقابل بازیابی تولید می‌کنند. **مناسب برای:** ساخت سازه‌های دائمی و فوق‌بلند که در آن‌ها مقاومت فشاری بتن غیرقابل مذاکره است و ردپای ساختمان برای یک قرن ثابت خواهد ماند. **نامناسب برای:** ساخت و ساز در محیط‌های شهری متراکم که در آن‌ها سر و صدا، انتشار گازهای گلخانه‌ای و ضایعات مواد باید به شدت به حداقل برسد، یا زمانی که استفاده آتی از سازه ممکن است نیاز به جابجایی داشته باشد.

مونتاژ رباتیک معکوس سوئیفت-بیلد

رویکرد پیشنهادی از بالا به پایین و ازدحام رباتیک که از چوب مدولار و هماهنگی هوش مصنوعی استفاده می‌کند.

**مزایا:** به طور چشمگیری ایمن‌تر (کارگران انسانی از سایت بالابر فعال دور می‌مانند)، بسیار پایدار (چوب کربن را جذب می‌کند)، و برای چرخه‌ای بودن کامل طراحی شده است (ساختمان‌ها می‌توانند باز و جابجا شوند). **معایب:** در حال حاضر در مقیاس تجاری اثبات نشده است، محدود به محدودیت‌های ارتفاعی چوب و ظرفیت بالابری جک‌های زمینی، و نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه هنگفت در رباتیک دارد. **شواهد:** کمک مالی ۴ میلیون یورویی «پت‌فایندر» با هدف اثبات دوام از طریق یک سازه کامل، با استفاده از روبات‌های زمینی برای بالابری و پهپادها برای نظارت هوش مصنوعی در زمان واقعی برای حذف خطای انسانی. **مناسب برای:** ساخت سازه‌های میان‌مرتبه و سازگار که ممکن است نیاز به جداسازی، گسترش یا جابجایی داشته باشند، یا هنگام ساخت در مناطق حساس زیست‌محیطی که نیاز به پروتکل‌های بدون ضایعات دارند. **نامناسب برای:** پروژه نیاز به استقرار فوری و اثبات شده برای یک آسمان‌خراش تجاری ۵۰ طبقه دارد، یا در مناطقی که فاقد زنجیره‌های تأمین چوب مهندسی شده مورد نیاز برای مونتاژ مدولار هستند.

منابع

پوشش منابع

5 منبع

3 دیدگاه شناسایی‌شده

طرفداران معماری پایدار 40%حامیان خودکارسازی ساخت و ساز 40%عمل‌گرایان صنعت 20%
  1. [1]Dezeenطرفداران معماری پایدار

    SWIFT-Build robots will build structures from the top down

    مطالعه در Dezeen
  2. [2]World Construction Todayحامیان خودکارسازی ساخت و ساز

    British studio Foster + Partners has joined an academic consortium that has secured a €4 million, three-year research grant

    مطالعه در World Construction Today
  3. [3]IRH Magazineعمل‌گرایان صنعت

    Foster + Partners joins consortium awarded £4 million robotic construction grant

    مطالعه در IRH Magazine
  4. [4]Build Newsحامیان خودکارسازی ساخت و ساز

    Foster + Partners to develop robotic timber building system

    مطالعه در Build News
  5. [5]Freeyorkطرفداران معماری پایدار

    Foster + Partners Pioneers Robotic Timber Construction with SWIFT-Build Initiative

    مطالعه در Freeyork

نظرات

همیشه در جریان باشید

هر زاویه. هر روز.

دریافت فرهنگ اخبار همراه با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاه‌ها، مستقیم در صندوق ورودی شما.