Nové technologie, materiály a digitální nástroje mění stavebnictví

Tags: Digitální dvojčata | Digitální nástroje | Infrastruktura | IoT | Materiály | Stavebnictví | Technologie

Sta­veb­nic­tví pro­chá­zí v po­sled­ních le­tech vý­raz­nou pro­mě­nou. Tlak na rych­lej­ší vý­stav­bu, ne­do­sta­tek pra­cov­ní síly, přís­něj­ší ESG pra­vi­dla a větší důraz na efek­tiv­ní sprá­vu sta­veb nutí celý obor pře­bí­rat tech­no­lo­gie, které byly ještě ne­dáv­no ve fázi pi­lot­ních pro­jek­tů. Dnes už se však pře­sou­va­jí do běžné praxe. Níže pět ino­va­cí, které mají po­ten­ci­ál zá­sad­ně změ­nit způ­sob, jakým se staví i spra­vu­jí bu­do­vy a in­frastruk­tu­ra.

Ultravysokohodnotný beton, materiál pro štíhlejší a odolnější konstrukce

Vedle di­gi­ta­li­za­ce hýbou sta­veb­nic­tvím také ino­va­ce v ma­te­ri­á­lech. Jed­ním z nich je ul­tra­vy­so­ko­hod­not­ný beton (UHPC), který na­bí­zí ex­trém­ní pev­nost, odol­nost a tr­van­li­vost. Díky tomu umožňuje návrh kon­struk­cí s vý­raz­ně ten­čí­mi pro­fi­ly, nižší hmot­nos­tí a dlou­hou ži­vot­nos­tí. UHPC se uplatňuje v most­ním sta­vi­tel­ství, pre­fab­ri­ka­ci i ar­chi­tek­tu­ře, na­pří­klad u ten­kostěn­ných fa­sád­ních pa­ne­lů nebo de­signo­vých kom­po­nen­tů. Jeho vý­ho­dou je vy­so­ká odol­nost vůči kli­ma­tic­kým vli­vům a che­mic­ké agre­si­vi­tě, což sni­žu­je ná­ro­ky na údrž­bu a pro­dlu­žu­je ži­vot­ní cyk­lus sta­veb — fak­tor, který dnes sle­du­jí in­ves­to­ři i ve­řej­ní za­da­va­te­lé.

Senzory a IoT na stavbě, chytré měření urychluje výstavbu

Jed­ním z nej­prak­tič­těj­ších po­su­nů po­sled­ních let je širší vy­u­ži­tí IoT sen­zo­rů přímo na stav­bách. Sen­zo­ry dnes do­ká­žou v re­ál­ném čase měřit vy­zrá­lost be­to­nu a určit přes­ný oka­mžik od­bed­ně­ní, což eli­mi­nu­je zby­teč­né pro­dle­vy i ri­zi­ka spo­je­ná s ne­do­sta­teč­nou pev­nos­tí. Další sen­zo­ry sle­du­jí tep­lo­tu, vlh­kost, de­for­ma­ce nebo na­pě­tí kon­struk­cí a oka­mži­tě upo­zor­ní na od­chyl­ky. Tato tech­no­lo­gie je re­la­tiv­ně levná, rych­le se na­sa­zu­je a sta­veb­ním fir­mám umožňuje přes­něj­ší ří­ze­ní sta­ve­niš­tě. V dů­sled­ku zrych­lu­je vý­stav­bu, zvy­šu­je bez­peč­nost a sni­žu­je ná­kla­dy na chyb­ně pro­ve­de­né práce.

Digitální dvojčata, přesnější řízení stavby i provozu infrastruktury

S di­gi­ta­li­za­cí sta­veb­nic­tví sou­vi­sí masiv­ní ná­stup di­gi­tál­ních dvoj­čat. Jde o de­tail­ní da­to­vé mo­de­ly budov nebo in­frastruk­tu­ry, pro­po­je­né se sku­teč­ný­mi in­for­ma­ce­mi ze stav­by i ná­sled­né­ho pro­vo­zu. Umožňují lépe plá­no­vat jed­not­li­vé fáze vý­stav­by, před­chá­zet ko­li­zím, přes­ně­ji řídit ná­kla­dy a po do­kon­če­ní op­ti­ma­li­zo­vat údrž­bu během ce­lé­ho ži­vot­ní­ho cyklu.

Velký po­ten­ci­ál mají tato ře­še­ní také v do­prav­ní in­frastruk­tu­ře. Uka­zu­je to na­pří­klad di­gi­tál­ní dvoj­če dál­ni­ce D4. Model kom­bi­nu­je sta­tic­ká data z vý­stav­by s dy­na­mic­ký­mi in­for­ma­ce­mi z pro­vo­zu a sle­du­je stav vo­zov­ky, mostů, od­vod­ně­ní či do­prav­ní­ho zna­če­ní.

Di­gi­tál­ní dvoj­ča­ta se tak stá­va­jí stan­dard­ním ná­stro­jem nejen u budov, ale i u vel­kých in­frastruk­tur­ních celků, kde do­ká­žou vý­raz­ně sní­žit pro­voz­ní ná­kla­dy a zvý­šit bez­peč­nost.

3D tisk betonu, od experimentů k reálným stavbám

3D tisk be­to­nu patří k velmi dis­ku­to­va­ným tren­dům sta­veb­nic­tví. Mo­der­ní ro­bo­tic­ká za­ří­ze­ní dnes do­ká­žou vy­tisk­nout ob­vo­do­vé zdi ro­din­né­ho domu během je­di­né­ho dne. Tech­no­lo­gie uklá­dá přes­ně ří­ze­né vrst­vy spe­ci­ál­ní be­to­no­vé směsi, čímž zrych­lu­je vý­stav­bu, sni­žu­je spo­tře­bu ma­te­ri­á­lu a mi­ni­ma­li­zu­je odpad. Vý­ho­dou je i vy­so­ká fle­xi­bi­li­ta tvarů, které by tra­dič­ní me­to­dou byly slo­ži­té nebo drahé na re­a­li­za­ci. 3D tisk se tak má vel­kou šanci uplat­nit v mo­du­lár­ní vý­stav­bě, v so­ci­ál­ním byd­le­ní, u men­ších ve­řej­ných sta­veb nebo de­signo­vých ar­chi­tek­to­nic­kých prvků.

Inteligentní odsávání prachu posiluje hygienu práce i efektivitu stavby

Kva­lit­ní práce na stav­bě dnes není jen o rych­los­ti, ale také o kon­t­ro­le pro­stře­dí, ve kte­rém pro­bí­há. Nová ge­ne­ra­ce prů­mys­lo­vých od­sá­va­cích sys­té­mů umožňuje za­chy­tá­vat prach přímo při jeho vzni­ku – ať už jde o velké mo­bil­ní jed­not­ky s po­lo­ho­va­tel­ným ra­me­nem pro dí­len­ské a přes­né práce, nebo o ro­bust­ní sta­veb­ní vy­sa­va­če schop­né zvlád­nout ce­men­to­vý, be­to­no­vý či sádro­kar­to­no­vý prach. Po­lo­ho­va­tel­né ra­me­no u ně­kte­rých sys­té­mů navíc udr­žu­je sací kryt přes­ně nad mís­tem ře­zá­ní či brou­še­ní, což vý­raz­ně zlep­šu­je účin­nost od­sá­vá­ní a ome­zu­je ší­ře­ní jem­ných čás­tic po pro­sto­ru. Vý­sled­kem je čist­ší a bez­peč­něj­ší pra­cov­ní pro­stře­dí, lepší vi­di­tel­nost při práci a menší zátěž pro ob­slu­hu i okol­ní tech­no­lo­gie. V době zpřísňují­cích se po­ža­dav­ků na BOZP se tak od­sá­vá­ní pra­chu stává nejen doplňkem, ale stan­dard­ní sou­čás­tí pro­fe­si­o­nál­ní­ho sta­veb­ní­ho pro­vo­zu.

Robotické systémy zrychlují opakované a rizikové úkony

Ro­bo­tic­ké tech­no­lo­gie se ve sta­veb­nic­tví pro­sa­zu­jí zejmé­na tam, kde je po­tře­ba opa­ko­va­ná, přes­ná a fy­zic­ky ná­roč­ná práce. Au­to­nomní pá­so­vé jed­not­ky dnes zvlá­da­jí po­klá­dat cihly nebo s vy­so­kou přes­nos­tí pro­vá­dět sváry, za­tím­co mo­bil­ní ro­bo­tic­ké plat­for­my se vy­u­ží­va­jí pro mě­ře­ní, kon­t­ro­lu nebo mo­ni­to­ring ro­ze­sta­vě­ných ob­jek­tů. V praxi to zna­me­ná rych­lej­ší po­stup prací a sní­že­ní chy­bo­vos­ti, pro­to­že stro­je do­ká­žou pra­co­vat ne­pře­tr­ži­tě a podle pře­dem na­sta­ve­ných pa­ra­me­t­rů. Pří­nos je ale pa­tr­ný i z po­hle­du bez­peč­nos­ti – ro­bo­ti mohou pře­vzít čin­nos­ti ve výš­kách, v praš­ném pro­stře­dí nebo v mís­tech se zvý­še­ným ri­zi­kem úrazu, a tak uvol­nit ka­pa­ci­tu pra­cov­ní­ků pro kva­li­fi­ko­va­něj­ší úkoly. Sta­veb­nic­tví se díky tomu po­stup­ně po­sou­vá od ma­nu­ál­ní­ho za­tí­že­ní k ří­ze­né­mu a da­to­vě pod­lo­že­né­mu pro­vo­zu.