A digitalização na indústria da construção ainda não está muito avançada. Alguns estão tentando desenvolver tecnologias modernas de planejamento e fabricação em um conceito integrado. Uma conversa com o arquiteto Hans Drexler sobre novas ferramentas e como usá-las.
Digitalização da indústria da construção: o projeto de construção do arquiteto Hans Drexler
O arquiteto de Frankfurt Hans Drexler, junto com o professor de arquitetura de Stuttgart Achim Menges, projetou o protótipo de uma pequena casa para a exposição internacional de construção IBA Thuringia. Por um lado, tratava-se de demonstrar o potencial do material de construção regional madeira com o auxílio de ferramentas digitais de última geração. E em segundo lugar, um fluxo de trabalho totalmente auxiliado por computador - do projeto à execução no canteiro de obras. Resumindo: o projeto de construção testou possibilidades de digitalização da indústria da construção. Os arquitetos desenharam várias formas geométricas e simularam imediatamente no computador os próximos passos no que diz respeito ao tempo de construção, ao consumo de materiais, ao isolamento ou às dimensões do edifício.
Para o protótipo, eles recorreram à ideia clássica da casa de toras. No entanto, eles variaram o conceito. Em vez do empilhamento horizontal usual, eles organizaram as vigas de madeira verticalmente e de forma livre. Usando ferramentas digitais, os componentes de madeira podem ser unidos de forma muito precisa e hermética. Os valores de isolamento do material são significativamente melhores. Isso tornou possível fabricar Your-Best-Home.net quase exclusivamente de madeira. Aqui, a madeira é, ao mesmo tempo, estrutura de suporte, concha e isolamento. Este método de construção é sustentável desde o início - e facilita a reciclagem posterior.
O projeto da maquete também mostra que o planejamento e a produção digital integrados também possibilitam novas formas, além da construção retangular típica das casinhas. O protótipo, que ainda está de pé, tem paredes e tetos levemente tortos. Isso dá à casinha um balanço incomum.
Os métodos paramétricos de desenho e construção permitiram que a Timber Prototype House, apresentada no IBA Thuringia em Apolda, tivesse uma curva dinâmica. As ferramentas digitais utilizadas por arquitetos e construtoras também levam a novos contornos - a casinha mostra isso muito bem.
O arquiteto Hans Drexler em uma entrevista sobre a digitalização da indústria da construção
Conversamos com o arquiteto Hans Drexler sobre as oportunidades de construir com ferramentas digitais e canteiros de obras inteligentes.
Os escritórios de arquitetura vêm planejando com a ajuda de computadores há mais de 30 anos. Mas as etapas posteriores dificilmente são afetadas pela digitalização. o que há de novo?
A interface entre planejamento e produção é particularmente interessante hoje. Tratamos disso em nosso projeto IBA na Turíngia. Examinamos como o planejamento inteligente tridimensional do escritório de arquitetura pode ser usado diretamente como base para a produção. Grandes ganhos de eficiência são possíveis. Por exemplo, ao trocar ideias entre artesãos, planejadores especializados e escritórios de arquitetos. Mas o salto realmente interessante seria reduzir as perdas por atrito entre o projeto e o canteiro de obras.
Em quê você está interessado?
Hoje muitas coisas são feitas duas ou três vezes na construção: primeiro nós, arquitetos, planejamos no escritório, depois o engenheiro estrutural começa novamente e faz seu próprio planejamento tridimensional e outra pessoa faz o planejamento bidimensional para o equipamento técnico de construção, o TGA. Em seguida, vêm as empresas executoras, geralmente com planejamento próprio. Entre essas operações, sempre temos um complexo controle de qualidade. É caro e dá muito trabalho.
Como isso poderia ser simplificado?
Para que isso aconteça, a digitalização na indústria da construção teria que ser impulsionada significativamente mais longe. Muitos negócios ainda funcionam muito manualmente. Na construção da casca, robôs e todos os processos de automação possíveis também são experimentados. Mas isso está longe de ser relevante na prática. Hoje, a digitalização na construção está limitada principalmente à aquisição de materiais, logística e controle de qualidade.
Por que a construção está indo tão devagar?
Ao construir uma casa, você geralmente está lidando com itens exclusivos. A automação e a digitalização valem especialmente a pena se você pensar em séries maiores. Quando eu construo dezenas de milhares de algo, um fluxo de trabalho projetado racionalmente é mais interessante do que quando se trata de um máximo de algumas cópias.
A construção em madeira é um passo adiante, não é?
Sim, a automação está mais avançada na construção em madeira. A proporção de pré-fabricação na fábrica é significativamente maior. Na carpintaria, muitas vezes existem linhas de produção e robôs controlados por computador. Você dificilmente poderia dirigir no canteiro de obras com esses dispositivos. Isso seria muito sujeito a erros. A construção em madeira tem muitos processos, como o corte, que são adequados para o controle digital. Já existem robôs que podem mover ou anexar peças. A automação está chegando aqui passo a passo. Existe um grande potencial para processos de construção eficazes no futuro.
É por isso que você escolheu a madeira como material para sua casa de teste?
Queríamos obter os dados para produção diretamente de um modelo 3-D no computador. Também não havia plantas clássicas do edifício, apenas a maquete no computador. A partir daí, obtivemos os dados de controle da fresadora CNC. Para poder funcionar assim, decidimos fazer todo o edifício a partir de um único material. Neste caso, de madeira local.
A madeira tem que aguentar muito!
Sim, deve ser uma estrutura de suporte, ou seja, deve cuidar da estática, mas também do isolamento térmico e das juntas estruturais. Por exemplo, desenvolvemos ainda mais os nós de carpinteiro tradicionais para que também possam ser produzidos com uma fresadora CNC. As peças de madeira são colocadas na máquina, fresadas e depois juntamos tudo. É basicamente como um grande sistema de Lego de madeira - mesmo que pareça muito diferente. Tudo acontece sem parafusos ou cola.
As juntas desenvolvidas para a Tiny House são fresadas por computador. A sua precisão permite dispensar adesivos ou conexões de metal. As ranhuras fresadas nas paredes na mesma operação formam uma almofada de ar com isolamento térmico. Esta combinação de material e tecnologia cria tendências: a produção robótica permite a produção eficiente de componentes em grande número e uma nova linguagem de design.
A madeira também faz o isolamento para você?
Sim, fresamos câmaras de ar nos componentes durante a fabricação. Essas câmaras melhoram a condutividade térmica. Você tem que imaginá-lo como um bloco oco. O efeito de isolamento é melhorado pelas inclusões de ar. O mesmo é feito com os perfis de madeira. Conseguimos, então, atingir muitas funcionalidades para o edifício em uma única etapa de produção digital. Nós apenas aplicamos o revestimento externo contendo água externamente. Isso ainda é um pouco difícil em madeira.
O que a digitalização significa para a construção de casas particulares?
Na construção de casas pré-fabricadas, já existem várias subetapas que são digitalizadas. Mas pode ir muito mais longe. E até agora não existe um sistema uniforme, mas cada um faz um pouco do seu. No entanto: Na indústria de casas pré-fabricadas, já houve aumentos significativos na eficiência graças à nova tecnologia. E o mercado já está se beneficiando visivelmente com isso.
No momento, fala-se muito na indústria da construção sobre BIM, Building Information Modeling. O que isso significa para o construtor de casas?
Isso também se aplica a residências unifamiliares. Porque agora dá mais trabalho fazer diferente do que planejar um prédio em BIM. No entanto, estou falando de um BIM simplificado aqui. Isso significa que você trabalha com um modelo tridimensional inteligente, onde arquitetos e planejadores podem extrair seus desenhos e dimensões. Acho que pelo menos metade dos escritórios já funcionam assim. E em breve todos farão isso, inclusive na construção de casas unifamiliares.
Quanto tempo levará para que a digitalização da indústria da construção civil progrida a ponto de os robôs fazerem parte da vida cotidiana nos canteiros de obras?
Acho que 15 a 20 anos é um período de tempo realista até que se possa falar de um processo de produção digital totalmente automatizado. Não se deve esquecer que todos os padrões, todas as diretrizes, todos os métodos de cálculo e verificação para a construção são baseados em técnicas artesanais tradicionais. Tudo tem que ser ajustado. O material também será repensado. Ainda há muito trabalho de desenvolvimento a ser feito. Robôs que constroem casas serão ficção científica por muito tempo.
