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6 Gebäude, die die Bauindustrie revolutionieren

Anonim

Einführung

Das Fischerdorf Shenzhen im Südosten Chinas hatte 1950 knapp 3.000 Einwohner. Bis 2025 wird diese Zahl 12 Millionen übersteigen. Und Shenzhen ist nicht alleine. Die städtischen Gebiete auf der ganzen Welt wachsen täglich um 200.000 Menschen, und all diese Menschen brauchen bezahlbaren Wohnraum sowie eine Infrastruktur für Soziales, Verkehr und Versorgung.

Dies ist der Ausgangspunkt für einen neuen Bericht des World Economic Forum und der Boston Consulting Group mit dem Titel Shaping the Future of Construction. Inspirierende Innovatoren definieren die Branche neu. Es zeigt sechs Gebäude und vier Vorzeigeprojekte, die die Innovationen im Bauwesen demonstrieren, die die Welt benötigt, um diese enorme Herausforderung zu meistern.

Das weltweit nachhaltigste und vernetzte Büro

[Bild: Weltwirtschaftsforum]

Der neue Amsterdamer Hauptsitz von Deloitte, der Edge, zeigt, wie intelligentes Gebäudedesign den Insassen Flexibilität und Komfort bieten und gleichzeitig den Energiebedarf reduzieren kann.

The Edge produziert mehr Energie als es verbraucht und wird weithin als das nachhaltigste Bürogebäude der Welt angesehen. Das mehrstöckige, nach Norden gerichtete Glasatrium lässt viel Tageslicht herein, während Betonwände an der Südfassade Wärme aus Sonnenlicht absorbieren und Sonnenkollektoren dieses Sonnenlicht in Energie umwandeln.

Ein einziges Netzwerk steuert jedes technische System im Gebäude, einschließlich eines Netzwerks aus Zehntausenden von Sensoren, die um das Gebäude herum angeordnet sind. Der Aufzug, die Beleuchtungs- und Kühlsysteme, Kaffeemaschinen und Handtuchspender sowie der Wachroboter, der nachts durch das Gebäude fährt, können zentral gesteuert und eingestellt werden.

Kombiniert mit einem Hot-Desk-Ansatz für die Arbeit bedeutet die technologische Flexibilität des Gebäudes, dass die 1.100 Arbeitsplätze für mehr als 2.500 Mitarbeiter geeignet sind.

Gesundheitsinfrastruktur intelligenter machen

[Bild: Weltwirtschaftsforum]

Nach seiner Fertigstellung im Jahr 2017 wird das Neue Karolinska Solna (NKS) -Universitätskrankenhaus in Stockholm über 12.000 Räume, 35 Operationssäle und 17 MRI-Scaneinheiten verfügen. Es gilt als das weltweit größte Public-Private-Partnership-Projekt.

Der NKS-Vertrag erforderte die Verwendung von Building Information Modeling (BIM), das ein einziges System für die Zusammenarbeit von Planern, Auftragnehmern und Facility-Managern bereitstellt. Alle Informationen, die sich auf das Design, den Bau und das Inventar des Krankenhauses beziehen, werden digital gespeichert.

Letztendlich ermöglichen BIM-Daten eine umfassende Verwaltung der Krankenhauseinrichtungen und dienen als Karte für 29 automatisierte geführte Fahrzeuge, die medizinische Hilfsgüter, Wäsche und andere Gegenstände in der Umgebung liefern.

NKS wird dank seiner energieeffizienten Isolierung, einer Geothermie-Anlage und der Verwendung von Lebensmittelabfällen für Biogas auch klimaneutral sein.

[Bild: Weltwirtschaftsforum]

So bauen Sie soziale Einrichtungen schneller und günstiger

[Bild: Weltwirtschaftsforum]

Die Schaffung günstiger Wohnungs- und sozialer Infrastruktur ist weltweit eine Herausforderung. Ein Projekt, mit dem dringend benötigte Gerichtsgebäude in Tansania geschaffen werden sollen, könnte einen Weg in die Zukunft gezeigt haben.

Das Moladi-Konstruktionssystem ersetzt den umständlichen Maurerprozess durch einen Ansatz, der dem Spritzgießen ähnelt. Die Arbeiter bauen den Rahmen des Gebäudes mit wiederverwendbaren Kunststoffplatten auf und hinterlassen Wandhohlräume, die nach dem Einfügen der Fenster, Türen, Leitungen und Rohrleitungen mit einem schnell aushärtenden, belüfteten Mörtel gefüllt werden.

Der Bauprozess kann von nur einem qualifizierten Supervisor überwacht werden, der die örtlichen Arbeiter ohne vorherige Bauenerfahrung oder -kenntnisse verwaltet.

Das erste Projekt, das Kibaha District Courthouse, wurde für 250 USD pro Quadratmeter gebaut, was die Hälfte der Kosten herkömmlicher Verfahren ist. Es dauerte sechs Monate, bis der Vorgang abgeschlossen war, wenn normalerweise mit traditionellen Methoden bis zu drei Jahre gedauert hatten. Aufgrund dieses Erfolgs hat sich die tansanische Regierung dazu verpflichtet, weitere elf Bezirksgerichte auf diese Weise zu errichten.

[Bild: Weltwirtschaftsforum]

Die vertikale Stadt

Bis 2050 werden zwei Drittel der Weltbevölkerung in Städten leben. In vielen urbanen Zentren herrscht Platzmangel auf dem Boden, und eine Erweiterung nach außen ist keine Option. Stattdessen müssen die Städte nach oben aufbauen, um ihre Arbeitskräfte und Einwohner zu beherbergen.

Hinter dem Design des Burj Khalifa in Dubai - heute eine beliebte Touristenattraktion - entstand die Idee, einen modernen Wolkenkratzer mit Hotelunterkünften, Wohnungen und Geschäftsräumen zu schaffen. Nicht so sehr ein Gebäude als eine vertikale Stadt.

Der Bericht schreibt die Verwirklichung dieser Vision für die Sicherung der Unterstützung der Behörden, einschließlich des Herrschers von Dubai, des Scheichs Mohammed Bin Rashid al Maktoum, vor; enge Zusammenarbeit zwischen allen Mitwirkenden; Vorfertigung zur Beschleunigung des Baus; und Pionierarbeit beim Einsatz innovativer Technologien wie selbstkletternde Krane.

Der Burj Khalifa ist nach dem Eiffelturm in Paris und Disney World in Florida die drittbeliebteste Attraktion der Welt.

[Bild: Weltwirtschaftsforum]

Die 3D-gedruckte Brücke

[Bild: Weltwirtschaftsforum]

Es ist zu hoffen, dass eine bedruckte Fußgängerbrücke aus Stahl zeigt, dass additive Fertigungstechniken oder 3D-Druck außerhalb des Labors in der realen Welt funktionieren können.

Die Brücke zielt darauf ab, die Leistungsfähigkeit und das Potenzial der Technologie für die Bauindustrie aufzuzeigen, und trägt auch zur Entwicklung einer starken Lieferkette und des Kundeninteresses an 3D-Druckprojekten dieser Größenordnung bei.

Neben der Geschwindigkeit und der Bauzeit bietet die 3D-Drucktechnologie auch Vorteile für die Umwelt. Da es vom Entwurf bis zur Produktionsphase digital verwaltet wird, entstehen keine Abfälle und es ist nur wenig Nacharbeit erforderlich. Materialeinsparungen durch optimierte Formen bedeuten auch, dass der 3D-Druck eine äußerst umweltfreundliche Technologie ist.

Die Brücke soll bis Ende 2017 gedruckt und Anfang 2018 installiert werden.

Das gedruckte Haus

[Bild: Weltwirtschaftsforum]

In China ist Winsun inzwischen Vorreiter für den großflächigen 3D-Druck. Im Jahr 2014 gelang es, das erste Haus zu drucken und eine gedruckte Wohnanlage zu schaffen. Seitdem hat es auch das erste 3D-gedruckte Bürogebäude in Dubai geliefert.

Verglichen mit dem traditionellen Bau vor Ort sparte das Winsun-Verfahren etwa 80% bei den Baukosten und 60% bei Arbeit und Abfall.

Die Innovatoren

Neben diesen Vorzeigeobjekten zeigen das World Economic Forum und BCG auch eine Reihe von Projekten auf, die wegweisend für neue Konstruktionsansätze sind.

Anglian Water ist das größte Wasser- und Abwasserunternehmen in England und Wales (geografisch). Um sicherzustellen, dass der wachsende Bedarf an Wasser- und Abwasserinfrastruktur kostengünstiger, nachhaltiger und schneller erfüllt werden kann, hat sich Anglian mit einer Reihe seiner Lieferanten in der @ one Alliance zusammengeschlossen.

Die Allianz greift Bauprojekte gemeinsam auf und setzt standardisierte Produkte und Technologien ein, um die Lieferkette und das damit verbundene Ökosystem zu steuern.

[Bild: Weltwirtschaftsforum]

Die chinesische BROAD-Gruppe wendet Fertigungsprinzipien für den Bau nachhaltiger Hochhäuser an. Die Gruppe baut Wolkenkratzer aus vorgefertigten Elementen wie Bodenplatten und Stahlsäulen, die extern hergestellt und zur Baustelle transportiert werden.

Sein "Flat-Pack" -Ansatz für das Bauen hat erhebliche Zeit- und Kostenvorteile: In nur 19 Tagen wurde ein 57-stöckiges Gebäude errichtet, und die Kostenreduzierung gegenüber traditionellen Bauverfahren wird auf 20 bis 40% geschätzt. Darüber hinaus bieten die Wolkenkratzer von BROAD das Fünffache der Energieeffizienz herkömmlicher chinesischer Gebäude.

[Bild: Weltwirtschaftsforum]

Wissenstransfer ist das Herzstück von Aditazz 'neuem Designansatz: Das Silicon Valley Start-up schlägt vor, Design Thinking und Automation aus dem Halbleitersektor zu nutzen und auf die Konstruktion anzuwenden. Durch die Automatisierung komplizierter, oft banaler Aufgaben und die Beseitigung von Fehlern und Ausfällen in realen Projekten kann die Produktivität um etwa 30% gesteigert werden, während die Vorlaufkosten um 10% gesenkt werden und die Lebensdauer des Gebäudes um weitere 10% gesenkt wird.

Die Maschinenbau- und Bauindustrie neigt bei Automatisierung und Digitalisierung zu einer Zurückhaltung, so dass es nicht verwunderlich ist, dass die ständig wachsenden Datenmengen nicht immer voll ausgeschöpft werden.

Uptake ist eine Predictive Analytics-Plattform, die dies ändern möchte. Es verwendet Echtzeit- und historische Daten von schwerem Gerät sowie Wetter- und Umweltinformationen, um Bauunternehmen dabei zu unterstützen, ihre Geräte besser zu nutzen. Baufirmen können beispielsweise ungeplante Ausfallzeiten verhindern, Maschinen länger halten und gleichzeitig den Versand und die Planung von Ausrüstung verbessern.

[Bild: Weltwirtschaftsforum]

Herausforderungen für den Maschinen- und Bausektor

Im Vergleich zu vielen anderen Industriezweigen hat die Bauindustrie traditionell einen langsamen technologischen Fortschritt erlebt und ist in ihren Bahnen gelassen geblieben. Daher steht es vor einer steilen Lernkurve, wenn es darum geht, den immer schnelleren und kostengünstigsten und nachhaltigeren Lebensraum für Menschen zu schaffen, so der Bericht.

Die genannten Projekte haben ein hohes Maß an Automatisierung, Standardisierung, Zusammenarbeit, sektorübergreifendem Wissenstransfer und Experimentierfreude gemeinsam. Die Annahme einiger, wenn nicht aller dieser Ansätze könnte für die Branche der richtige Weg sein.


Geschrieben von Andrea Willige, Formativer Inhalt

Die Ansichten, die in diesem Artikel zum Ausdruck gebracht werden, beziehen sich ausschließlich auf den Autor und nicht auf das World Economic Forum.

- Zukunft der Bauarbeiten 15:09, 20 Jun 2017 (BST)

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