Ulaz za korisnike

Graditeljsko novo doba

|
Graditeljsko novo doba
 
Graditeljsko novo doba
Građevinska struka, kao i sve druge struke, stalno napreduje; u napredovanju se i mijenja. Upitna je samo brzina tih promjena i naša prilagodba tim stalnim mijenama.

Razvijaju se novi materijali koji omogućuju građenje novih tipova konstrukcija, međutim postoji zaostatak u vremenu između inovacije i njezine primjene.

Živimo u vremenu kad se razvijaju novi materijali koji omogućuju građenje novih tipova konstrukcija, međutim postoji zaostatak u vremenu između inovacije i njezine primjene (tzv. Time lag). Zbog naše neinformiranosti mnoge inovacije kod nas nemaju odgovarajućeg odgovora. To se posebice odnosi na filozofiju građenja, industrijsko građenje, primjenu robotike. Razvili su se i dalje se razvijaju novi postupci analiza nosivosti i stabilnosti konstrukcija, nove metode proračuna, koje sve više prelaze u svakodnevne rutinske poslove projektanata.

Hit tema je informacijska tehnologija i njezina primjena u građevinskoj praksi.

Razvoj računala i informacijskih tehnologija nije omogućio samo (pred nekoliko godina) neslućeni razvoj i postupaka modeliranja i proračunavanja, nego je razvio i virtualni laboratorij u kojem se mogu “testirati” objekti i entiteti.

Razvoj informacijske tehnologije i Interneta omogućio je gotovo trenutne komunikacije i smanjio opseg svijeta, što je svojedobno predvidio McLuhan (globalno selo).

Suradnja unutar struke je i inače normalna stvar, no ta suradnja teče danas i na geografski udaljenim lokacijama putem Interneta, a međustrukovna suradnja postaje potreba vremena, kako bi se na vrijeme uočile pogreške i uskladilo razne interese sudionika u procesu projektiranja i građenja, kao i korisnika već izgrađenih objekata, te postigao optimum u projektiranju i izvođenju objekata. Nitko danas nije sam u svijetu. Međustrukovnom suradnjom osigurava se ukrštanje raznih ideja i rađanje novih, često i drugačijih od pratipova postojećih tunelskih vizija. Razvijaju se postupci računalom podržanog oblikovanja i proizvodnje (CAD-CAM) te tzv. A-E-C postupci (architecture-engineering-construction). I ne treba biti nervozan u očekivanju trenutne primjene novih tehnologija.

Na planetu Zemlji živi i danas mnogo svemira koji se međusobno niti znaju niti surađuju, a međusobno su vjekovima udaljeni. Osim toga, sustavi projektiranja i građenja razvijali su se stoljećima, pa nije ni umjesno očekivati promjene stoljetnih navika struke (usađivanih školovanjem) preko noći.

Naše zaostajanje

Mi smo u Hrvatskoj donekle podalje od tih kretanja u svijetu. Naravno da i u svijetu razvijenih ima nesnalaženja i zaostajanja, no to nam ne treba biti alibi za naše nesudjelovanje i ograđivanje. Naše zaostajanje struke jest i direktno mjerljivo i vidljivo. Na IABSE konferenciji o obnovi graditeljskog naslijeđa bivših istočnoeuropskih zemalja u mi praktički nismo bili prisutni. Radi se o obnovi oko 80 milijuna objekata.

Pogotovo nije bila prisutna naša operativa, koja bi trebala biti zainteresirana za nove poslove. Naravno da se ne može očekivati suradnja sa svijetom, kad u svijetu nismo prisutni. Doduše informacije na mreži su oblik prisutnosti u svijetu, ali ne i jamstva pokazanog interesa za bilo kakvom suradnjom. Neprisutnost u svijetu pokazuje se našom beznačajnom suradnjom u međunarodnim institucijama, tehničkim komitetima i odborima, a i brojnih sudionika i referata na međunarodnim skupovima i kongresima. Na takvim se skupovima upoznaju i razrađuju nove ideje, koje se potom godinama razvijaju u međunarodnim istraživačkim projektima. Navest ću samo neke u Europi i u svijetu.

Buckminster Fuller (http://www.bfi.org/, B. Fuller Institute home page 1950-ih opisao je ideju industrijskog načina građenja cijelih višekatnih zgrada, koje je moguće transportirati iz tvornice na gradilište s pomoću velikih zepellina. Ova fantastična ideja danas je ostvariva i moguća nakon gradnje flote cargolftera – novovjekih zepellina nosivosti i do,160 t tereta, brzinom od 80 do 135 km/h, doleta do 10000 km.

O suvremenim idejama B. Fulera i njegova sljednika Shoi Sadaoe može se naći opsežnih obavijesti na Internet stranicama “great buildings online”:http://www.greatbuildings.com/architects/Fuller_and_Sadao.html.

S druge strane, praktički ništa nije učinjeno da se i ostvare tipovi takvih objekata koji bi bili dovoljno lagani i transportabilni cargolifteri. To sigurno nisu ni betonske i ni zidane zgrade. Od prve ideje B. Fullera do njezine realizacije prošlo je više od 50 godina, a do njezine primjene u graditeljstvo proći će još daljnjih 10 do 20 godina.

Bezbroj mogućnosti

O mogućnostima građenja novih (starih) tipova laganih konstrukcija može se informirati na nekoj od mnoštva stranica na Internetu, primjerice: http://www.intlist.com/esi.htm (energetske konstrukcije), http://www.teleport.com/~pdx4d/dome.html (geodetske konstrukcije), http://www.teleport.com/~pdx4d/domeman.html (proizvođači kupola i mrežastih konstrukcija) i na: http://www.nauticom.net/www/domeking/frames20. htm (geodetske kupole).

Ideje cargoliftera generiraju i nove ideje o ultralaganim krovnim konstrukcijama sastavljenim od lebdećih pneumatskih greda, lukova ili jastuka, a s kojima se mogu na nov i jeftin način pokriti golemi prostori, npr. stadioni i objekti sličnih namjena, umjesto da se takvi tereni natkrivaju teškim metalnim konstrukcijama (http://www.thebluebook.com/cl/ all100.htm the Bluebook building construction s pretražnikom proizvođača pneumatskih konstrukcija u SAD-u).

Ideja natkrivanja velikih prostora (npr. stadiona) raznim prostornim čeličnim rešetkama divovskih dimenzija jest posljedica neinformiranosti projektanata. O novim istraživanjima na području konstrukcija ima informacija na stranicama o istraživanju novih tipova arhitekture i konstrukcija MIT-a: http://architecture.mit.edu/. Na stranicama istraživačke grupe SPORG MIT-a http://sporg4. mit.edu/db/sporg/info/index.html, prikazuju se istraživanja suradničkih (kolaborativnih) alata za projektiranje. Grupa tehnologija projektiranja na MIT-u iznosi svoja istraživanja na http://destec.mit.edu/ research/.

Zanimljivo jest da su neka od tih istraživanja što se tiče laganih i ultralaganih konstrukcija (http://kdg.mit.edu/ - MIT Kinetic Design Group KDG) podudarna s našim istraživanjima i idejama iz 1990-ih, posebice s obzirom na primjenu kinematskih (ili kako sam to nazvao sinergetskih) konstrukcija. Na stranici http://kdg.mit.edu/ Projects/p02.html, prikazani su projekti KDG: Teleconference station, 2. Kinetic Wall, 3. Sliding geometry, Folding Egg, 4. MacroMod Folding Tents, 5. Responsive Membrane Wall, 6. Moderating Skylight.

U laboratoriju za ispitivanje gradiva Građevinskog fakulteta u Zagrebu eksperimentiralo se s pneumatskim gredama, o kojima su rezultati objavljeni u stručnom i znanstvenom tisku [16, 18, 19].

Novi transporti

U tom smislu mi se s mukom odvajamo od tisućugodišnje navade građenja “tlačnim” materijalima, usvajajući postupno i ubrzano mogućnosti novih “vlačnih” materijala. Ti su materijali omogućili građenje novih konstruktivnih tipova: nebodera, visećih mostova, a i tračni i cestovni transport; postupno s nevjericom usvajajući i nove nevidljive spone sila između raznih elemenata konstrukcija, kao što su to privlačno-odbijajuće magnetske silnice. Nikako da se stasa s novim nazorima i mogućnostima novih i superiornih građevnih materijala.

Transrapid magnetsko levitirajuće vozilo na magnetskom jastuku rađa ideje o novim načinima transporta velikim brzinama. Bez obzira na to hoće li se ostvariti veza Hamburga s Berlinom (poradi protesta zaštitara okoliša), sama ideja lebdenja vođenoga vozila na tračnicama bez kotača i promet velikim brzinama, nudi nove ideje transporta, različite od howercrafta i sličnih lebdećih vozila na zračnim jastucima. Učestale nesreće uzrokovane velikim brzinama i starim unaprijeđenim tehnologijama prionjivosti između kotača i tračnice suvremenih tračnicama vođenoga vozila, očito pokazuju limite tog stalno inkrementalno dograđivanog sustava.

Ideja transrapida (MAGLEV-a) već je stara oko 60 godina, ona je zahtijevala velika sredstva za osmišljavanje novih tehnologija i ispitivanja u laboratorijima i in situ. Bez razvoja elektronike (tehnike levitacije i linearnoga elektromagnetskog polja), te mjerne i regulacijske tehnike, ne bi bilo ni realizacije te ideje: http://www.mvp.de/home.htm

Elektronski osjetilima nadzirane konstrukcije radi promatranja ponašanja u vremenu, vođene kompleksnim ekspertnim sustavima i omogućene razvojem brzih računala omogućuju gotovo trenutne regulacije konstrukcija u odnosu prema nailazećim poremećajnim i destabilizirajućim djelovanjima. A omogućuju i efikasni nadzor objekata. Dokazali smo da se cijeli sustav ljudskog reagiranja na vanjske pobude može simulirati ponašanjem na primjerima trenirane živčane mreže. Ovakvi sustavi moći će se primijeniti i za reguliranja parcijalnih lokalnih poremećaja megakonstrukcija.

No zašto graditi megakonstrukcije? Reguliranja konstrukcija već se primjenjuju u eksperimentalnim objektima za “instantno” reguliranje struktura na posljedice djelovanja potresa, eksplozija i sl. nepredvidivih “predvidivih” djelovanja; a i za reguliranje sila u mostovima, gdje se pokazalo da takva “ojačanja” donose i znatnu ekonomsku dobit. U tom smislu su poučne stranice na Internetu o istraživanjima kinetičkih zidova, posmične geometrije, makromoda slažučih šatora, responsivnog memranskog ziđa, i aktivnog nadsvjetla s polaznih stranica grupe KOD na MIT-u. Također se takva istraživanja vode u raznim sveučilišnim laboratorijima i istraživačkim projektima: http://www.enae.umd.edu/CRER/smart.html, gdje se iznose projekti tzv. “smart” konstrukcija, a o istraživanjima i primjenama “smart” – pametnih konstrukcija i “smart” –pametnih materijala ima informacija na: http://fiber.uta.edu/, dok se proračunski postupci za te konstrukcije navode na stranicama http://www.witpress.com/c20.html, te na: http://structure.stanford.edu/ i na: http://www.spie.org/info/nde/. O tim konstrukcijama održavaju se znanstveni skupovi a ima već i stručnih knjiga. O nekim postavkama u toj knjizi može se diskutirati glede velikog opreza u primjeni regulacijske IT, koja se zasniva na brzim računalima i pisanim programima. Mi smo pokazali da se regulacijski algoritam može zasnivati i na treniranim živčanim mrežama (ANN), koje “trenutno” reagiraju na podražaje – vanjska djelovanja. Novi materijali – i njihovi suvremeni izrazi, razne tkanine, platna, kablovi, šipke i profili omogućuju nove promišljaje ultralaganih konstrukcija od membrana nategnutih i stabilizanih kablovima i žicama, ili membrana napuhanih ili ispunjenih zrakom.

Još nismo niti zakoračili u područje istraživanja i primjene ultralaganih tensegrity konstrukcija, unatoč jednoj sporadičnoj gradnji takve konstrukcije (stadion u Alabami) u svijetu i nizu eksperimentalnih (više arhitektonski usmjerenih) objekata. Web stranice: http://www.shelter systems.com/tensegrity.html, http://www.lsi.usp.br/usp/rod/bucky/tensegrity.html, http://anusf.anu.edu.au/Vizlab/viz_showcase/williamson_darrell/ govore o takvim konstrukcijama. Uporabe nekih materijala u Zagrebu su potpuno isključene (da li i zabranjene - lobijima ?) iako se uspješno primjenjuju u svijetu. Još se povodimo za idejama o potrebi dugovječnih utilitarnih objekata. Konfrontacija s Europom i svijetom promijenit će ta razmišljanja.

Nova rješenja

Integracija struka dovodi do novih rješenja. Naravno da se ostvaruju veliki i zadivljujući rasponi mostova svih konstruktivnih tipova, jer su novi materijali i nove mogućnosti provjere to omogućili. Očito se kod velikih raspona primjenjuju lančane konstrukcije mostova ili kablovima zavješene konstrukcije. No i tu pri konvencionalnom dizajnu ima granica rasponima.

U gradskom se tkivu očito ide drugim smjerom radi integracija raznih interesa gradskog stanovništva: teži se k integralnom planiranju i arhitektonsko-strukturalno-ekonomskoj izgradnji novih (novovjekih) nastanjenih mostova, bilo da su to objekti iznad ili ispod terena, prometnica i prepreka. Ti arhitektonsko-strukturalni osmišljaji u suradnji s drugim strukama nisu rukovođeni samo estetskim kriterijima, već i novim idejama generiranih i u drugim strukama te generiranim interesom oplodnje uloženog kapitala u tako isplative objekte.

Brzo građenje stambenih objekata omogućeno je novim tehnologijama montažnog građenja, robotizacijom i integracijama CAD-CAM sustava. Kod nas unatoč prvim (i neuspješnim) koracima danas nema industrije građenja montažnih stambenih i drugih zgrada. Potencijalne mogućnosti drveta u tom smislu nisu još ni izdaleka iskorištene. Unatoč recentnim uspješnim građenjem montažnih objekata u smislu primjene kanadske tehnologije, ništa nije urađeno da se takva ili slična tehnologija usvoji i kod nas. Brzo građenje niza prostora omogućeno je primjenom repetitivnih elemenata, modula, kao što je slučaj kod mrežastih i sličnih hala od drveta i metala. Pri upotrebi betona ne vodi se računa o utrošcima energije u proizvodnji i cjelokupnoj cijeni transporta i materijala i proizvoda.

O suvremenim stremljenjima IT u građevinarstvu, projektiranju, građenju, i o projektima ICARIS, TIGRA, te ESPRIT ToCEE može se poći sa stranice prof. Ž. Turka: http://itc.fgg.unilj. si/~zturk/. U Hrvatskoj se na jednoj lokaciji (IZGRADNJA u Ogulinu) primjenjuje robotski CAD - CAM sustav za proizvodnju drvenih krovišta, s potencijalnim mogućnostima izvođenja drvenih zgrada od piljene građe. Također ima mjesta optimizmu kad se pogleda nova robotska industrijska proizvodnja velikodimenzionalne šuplje cigle u Karlovcu (Wienerberger). Građenje robotima kod nas je još znanstvena fantastika.

Virtualna stvarnost

Nadziranje faza građenja na daljinu ostvaruje se primjenom umjetne stvarnosti (virtual reality,VR). Primjena VR već danas pomaže arhitektima i inženjerima da “vide” u prostoru objekt koji projektiraju, kojeg će nadzirati građenje, graditi i iskorištavati u budućnosti. Radi se na V-manipulacijama R-bazama podataka vezanim uza sve faze projektiranja, građenja i eksploatacije objekata. Razmatraju se ideje računala-odijela (wearable computers), kao osobnog asistenta osoba. Web stranice: http://www.hitl.washington.edu/projects/vrd/, http://www.mvis.com/, kao i s stranice međunarodnih i europskih znanstvenih projekata (ESPRIT ToCEE i drugih) s navedenog portala prof. Ž. Turka i s europskog polaznog portala za obavijesti i savjete u graditeljskom okruženju: http://helios.bre.co.uk/connet/main.html .

Razvoj hardvera i softvera jest brz i i već su neki proračuni konstrukcija (nosivosti i stabilnosti) riješeni rutinskim korištenjem softvera s ugrađenim inteligentnim komunikacijskim mogućnostima s korisnicima. Dio standardnih tablica i rutinskih programa (softvera) nalazit će se na stranicama Interneta, kao što će se i standardi (EC, ISO i drugi) nalaziti na stranicama Interneta brokera za standarde. Uglavnom će za nekoliko godina standardi biti uobličeni kao ekspertni sustavi.

Već je sada jasno da se veliki dio znanja može uobličiti u obliku ES (bilo pisanog na pravilima ili živčanim mrežama, ili integriranih obaju sustava). Kako to već izgleda može se prosuditi po stranicama Interneta http://www.arcat.com/builcode.cfm o građevinskim standardima. To će znanje biti instantno dostupno korisnicima. Dio struke će se stoga morati reprofilirati i redefinirati. To se već nazire i u mijenjanju imena nekim građevinskim, arhitektonskim i,geodetskim fakultetima u industrijski naprednim zemljama. Također je jasno da će i obrazovanje građevinskih inženjera pretrpjeti radikalne izmjene uvođenjem virtualne ili teleedukacije. Navedene promjene su neposredno predstojeće. One su već prisutne u svijetu.[url]

Zaključak

Za implementaciju promjena potreban je drugačiji informacijski pristup od dosadašnjeg. Bez široke osnove savladavanja osnovnih znanja IT već u najranijoj dobi, ne može biti ni uključivanja u suvremeno informatičko ili “postinformatičko” doba. Većina nastojanja je “krpanje” tehnološkog zazora. Privremeni zastoj u primjeni robotizacije u građenju zgrada u Japanu, uzrokovan je nedovoljno minformatičkom obrazovanošću svih sudionika (subcontractora) u cijelom procesu građenja.

Stoga neke korporacije razmatraju mogućnosti (koje i realiziraju) razdjelbe računala svojim radnicima i namještenicima, kao što i neke vlade (među njima i talijanske) donose odluku da svakom školarcu namijene njegovo računalo, kako bi se i djeca i radnici uputili u novu eru informatičkog i postinformatičkog razvoja. U Velikoj Britaniji planski nastoje mala građevna poduzeće podići na razinu potrebite informatičke obrazovanosti, kako bi se svi sudionici procesa građenja mogli uključiti u IT procese.

Naša pozicija u tom smislu nije ružičasta. Osim izgubljenog vremena i našeg autističkog “samoisključenja” iz Europe i naprednog svijeta i gubitka međugeneracijskog kontakta struke, mi još i sada ništa ne poduzimamo u smislu kročenja u smjeru već poznatog i nezaobilaznog puta napretka.

www.masmedia.hr

Materijali