رسانه تخصصی بیمانا

مدیریت طرح، ساخت و بهره برداری پروژه های عمرانی

    امروز  پنج شنبه ۲۴ آبان ۱۳۹۷  

Bimana

ویژه های خبری

|
ارائه شده در تاریخ : ۰۱ شهریور ۱۳۹۷
تعداد بازدید: 174 نظرات:۰

نوشتار زیر به معرفی ابزارها و مصالحی می‌پردازد که در آینده و در توسعه صنعت ساختمان، تأثیر قابل توجهی خواهد داشت. به عبارتی دیگر این ابزارها، روش‌ها و راهکارهای آینده صنعت ساختمان را تصویر خواهند کرد.

بیمانا: صنعت ساخت‌وساز رابطه وثیقی با توسعه اقتصادی، محیط‌زیست و بهبود کیفیت زندگی دارد. از همین روی توجه به راهکارهای نوین و بهینه‌ای که به کاهش مصرف انرژی، بهبود کیفیت ساختمان و ساخت‌وساز بهتر و سریعتر منجر شود، باید مورد تأکید قرار بگیرد. شاید به دلیل شاخصه‌های این صنعت تغییر در رویکردها و روش‌های ساخت‌وساز با دشواری بیشتری صورت بپذیرد اما به مجرد اینکه کارفرمایان و سازندگان به منافع ابزارهای جدید آگاه شوند، بی‌شک شاهد استفاده بیشتر از آن‌ها خواهیم شد و پروژه‌های صنعت ساختمان از این روش‌ها بیشتر بهره خواهند گرفت. این امر با بهینه‌سازی، بهره‌وری بیشتر همراه خواهد شد و آلودگی کمتری را به همراه خواهد آورد.

تأثیر مصالح جدید

راهکارهای طراحی و ساخت برتر در آینده

مصالحی نظیر مصالح با قابلیت خودترمیمی (self-healing) یا بتنی که ترک‌های خود را ترمیم می کند، aerogels (ماده‌ای که از تعلیق حباب‌های کوچک گاز در مایعات یا جامدات به دست می‌آید) و مواد نانو (nanomaterials) به همراه رویکردهای ساختمانی خلاقانه نظیر چاپگر سه‌بعدی و دیگر نمونه‌های پیش ساخته می‌توانند هزینه‌ها را پایین آورده، ساخت‌و‌ساز را سرعت بخشیده و در عین حال باعث بهبود کیفیت و ایمنی گردند.
بازار مصالح ساختمانی در ابعاد جهانی یک تریلیون دلار گردش مالی دارد. هزینه مصالح معمولاً بالغ بر بیش از نصف کل هزینه پروژه است. مصالح سنتی نظیر بتن، سیمان و آسفالت بیشترین تقاضا را دارند، اما مصالح ساختمانی جدیدتر و بهتر نیز در حال به دست آوردن جایگاه و بازار خود هستند:
ساختمان‌های سبز: تقاضای بسیار زیادی برای کاهش بکارگیری مصالح و فناوری‌های دارای کربن کمتر وجود دارد.
بهره‌وری هزینه‌ها: با در نظر گرفتن فشارهای سنگین ناشی از هزینه‌های قابل توجه، نیاز است تا در ساخت و انتخاب مصالح مناسب رویکرد موثری اتخاذ شود.
مهارت زنجیره تهیه و تأمین تدارکات: نقل و انتقال مصالح و تجهیزات سنگین قویاً دلالت بر صرف هزینه و زمان بالا برای این زنجیره دارد. به خصوص آنکه بسیاری از پروژه‌های جدید در مسافتی دور و یا مناطق با سختی کارکرد قرار گرفته اند.
بهبود قابلیت پایداری و استحکام: با افزایش هزینه‌های اصلی و کمیاب شدن زمین در بازار ساختمان، کارفرمایان بر عمر طولانی‌تر پروژه‌های تجاری خود اصرار می‌ورزند.
ساخت خارج از سایت: این امر می‏تواند باعث صرف مصالح سبک‌تر و آسان‌تر برای حمل گشته و در نهایت به بهبود بهره‌وری پروژه کمک می‏کند. همچنین مشکل محدودیت‌های فضا در محل را رفع ساخته و شرایطی را به وجود می‌آورد که کارکنان مهارت‌های خود را بهبود بخشند.

نمونه‌هایی از مصالح جدید صنعت ساختمان

در دهه‌های اخیر، موجی از نوآوری‌ها در مصالح ساختمانی وجود داشته است که با کاربری‌های خاص در ذهن به وجود آمده‌اند. این موارد دارای تنوع زیادی هستند اما در اینجا به تعدادی از آن موارد جالب توجه‌تر هستند اشاره می‌کنیم:
بتنی که خود را ترمیم می کند یا self-healing: در این بتن از باکتری به عنوان عنصر شفادهنده استفاده شده است تا ترک‌های روی سیمان را ببندد. این نوآوری اکنون در مرحله اثبات مفهومی خود است.
روکش بتنی: این روکش لایه‌ای از “بتن” دارد. آب را بیافزاید و اجازه دهید تا سفت شود. این نوآوری معمولاً برای زهکشی‌ها، تونل‌ها و آبراه‌ها استفاده می‌شود و اکنون نیز بصورت تجاری در دسترس است.
سیمان نفوذپذیر: این نوعی سیمان است که می‌توانند ۴ هزار لیتر آب در یک دقیقه به خود جذب کند و در مرحله ابتدایی پذیرش است.
مواد نانومتری: این مواد فوق قوی و بسیار سبک ممکن است عملاً جایگزین آرماتورهای فولادی در ساخت‏وساز سازه‏ها و فونداسیون ها گردند. باید توجه داشت عملکرد این مواد هنوز در مرحله تحقیق است.

ساخت برون‌سایتی؛ نسل بعدی روش‌های فنی ساخت

راهکارهای طراحی و ساخت برتر در آینده

برخی از این “مصالح آینده” می توانند چگونگی مفهوم، طراحی و پیاده‌سازی و اجرای پروژه‌ها را دوباره تعریف کنند. باید اذعان داشت که پذیرش آن‌ها به دلیل عدم آگاهی و آشنایی جامعه مهندسی با روش‌های طراحی این نوع مصالح و نیز به علت زنجیره محدود تهیه و تدارک آنها ، و همچنین سؤال‏برانگیز بودن پذیرش این نوع مصالح با توجه به ناشناخته بودن آنها و احتمال خطر آفرین بودن این مصالح نو دربین کارفرمایان و پیمانکاران پروژه، با روندی کندی روبرو است.
علیرغم آنکه اتیلن تترافلوراتیلن (ETFE) بیش از سی سال در دسترس بوده است، اما تنها پس از اینکه از آن برای ساخت بخشی از ساختمان ورزش‌های آبی المپیک پکن در سال ۲۰۰۸ استفاده شد، مقبولیت گسترده‏ای یافت. این ماده کمتر از یک درصد از معادل یک پنل شیشه‌ای وزن دارد و برای نصب نیز ۲۴ تا ۷۰ درصد هزینه‌هایش کمتر است.
حدود ۸۰ درصد از کارهای ساخت‌وساز هنوز در محل کارگاه انجام می‌شود. اما بسیاری از سازندگان و پیمانکاران پروژه رویکردهای جدید ساخت خارج از کارگاه را بکار می‌گیرند که قابلیت پیش‌بینی، استحکام و تکرارپذیری را بهبود می‌بخشد. این مورد به‌ویژه از نقطه نظر کاهش فضای کاری، کمبود نیروی کار، ایمنی کامل‌تر و استانداردهای محیطی، بسیار مهم است. لازم است تا صنعت ساختمان از مرز ساختمان‌های پیش‌ساخته و یا بتن‏های پیش ساخته فراتر رفته و به طرف نسل بعدی روش‌های فنی حرکت کند. رویکرد‏های فنی ذیل این پتانسیل‏‌ها را نشان می‏دهد:
پیش مونتاژ: در ساختمان‌های نسبتاً ساده نظیر کارخانجات و محوطه‌های سرپوشیده می‌توان از مونتاژ داخل کارخانه یا در محوطه برای پوشش کامل ساختمان استفاده کرد. این روش را همچنین می توان برای ساختمان‌های مدولار نظیر هتل‌ها و یا آپارتمان‌ها بکار برد. زیر مجموعه‌های یک ساختمان بزرگتر در کارخانه یا نزدیک محوطه قبل از مونتاژ نهایی در کارگاه ساخت روی هم سوار می‌شوند.
تکنیک‌هایی مانند ساخت با استفاده از مصالح پیش‌ساخته، ساختار حجمی پیش ساخته (PPVC) ادغام قابلیت‌های خارج از سایت برای تبدیل سایت ساخت‌وساز به یک سیستم تولیدی، نتیجه کار بهره‌وری بیشتر، ضایعات کمتر و ایمنی بهتر است. به علاوه، مصالحی نظیر (CLT) برای پاسخگویی به نیاز انتخاب ساختمان سبزتر در حال ظهورند. اخیراً در بریتانیا، یک آسمان خراش ۸۰ طبقهای، طراحی شده با استفاده از الوارهای چوبی، موافقت اولیه خود را برای ساخت بدست آورده است.
شرکت ها در حال واکنش نشان دادن به این موضوع هستند. یک شرکت ساخت‏وساز در سنگاپور در حال استفاده از PPVC برای ساخت چندین پروژه مسکونی است. این امر بعد از آن رخ داده است که دولت سنگاپور چندین پروژه آزمایشی موفق را با استفاده از آنها انجام داده بود. به واسطه موفقیت طرح پروژه مسکونی مبتنی بر CLT، اخیراً یک شرکت ساخت‏وساز استرالیایی – به منظور رشد و توسعه اقتصادی در آینده- از افتتاح کارخانه‌ای در سیدنی خبر داد که در آن اجزای ساختمانی پیش ساخته صنعتی بکار رفته است.
چاپگر سه بعدی: چاپ زیرمجموعه‌ها یا ساختارهای بتنی کامل قبل از مونتاژ و کارهای داخلی، طراحی، صرف هزینه و زمان در صنعت ساخت‌وساز را دگرگون خواهد ساخت. اگرچه به خاطر آنکه چاپ سه‌بعدی اکنون در مراحل اولیه توسعه خود می‌باشد، لذا هنوز نمی‌توان آن را در مقیاس وسیع و با سرعت بالا در پروژه‌های بزرگ بکار برد.
ساختمان‌هایی که توسط ربات‌ها مونتاژ می‌شوند: پروژه‌های ساختمانی بطور ذاتی بدون شکل مشخص و ثابت و غیرقابل پیش‌بینی‌اند و می‌توان در هر زمین و محیطی ساختمان‌ها را بنا به شکل دلخواه، طراحی و اجرا کرد. به همین دلایل، استفاده از ربات‏ها در فرآیند ساخت تاکنون محدود شده است. اما اکنون از ربات‌ها برای کارهای تکراری و قابل پیش‌بینی نظیر کاشی‏کاری، آجرچینی، جوشکاری و حتی فرآیند‏های منجر به امحاء و بازیافت استفاده می‏شود.
شرکت‌هایی که چنین رویکردهایی را با موفقیت اجرا نموده‌اند، برنامه‌ریزی‌های داخلی، طراحی، تهیه و فرآیندهای ساخت‌و‌ساز خود را بطور اساسی تغییر دادند. همچنین این شرکت‌ها لازم بود تا برروی قابلیت خودکارسازی و زنجیره تهیه و تدارکات کارآمد سرمایه‌گذاری نموده تا بدین روی از حمل روان و به موقع مصالح از کارخانه به کارگاه برای استفاده، اطمینان حاصل نمایند.

توصیه‌هایی برای عملیات

از آنجایی که صنعت ساخت‌و‌ساز پیشینه ضعیفی در نوآوری و پذیرش فناوری‌های جدید، ابزارها و رویکردهای نو دارد، کارفرمایان و پیمانکاران پروژه می‌بایست به ذهنیت‌های جدیدی روی آورند. کارفرمایان اغلب بر این باورند که وقتی قرارداد می‌بندند، مسئولیت‌هایشان خاتمه می‌یابد و فراموش می‌کنند که به سبب تأخیر، هزینه‌های اقتصادی زیادی را خواهند پرداخت. از نظر سهم پیمانکاران هم باید گفت آنان اغلب حداقل کاری که برای برآورد مفاد قرارداد لازم است را انجام می‌دهند و آنچه را که باید انجام دهند -که دارای ارزش قابل توجهی است- روی میز قرارداد جا می‌گذارند. برای اینکه صنعت ساخت‌وساز موفق‌تر عمل کند، می‌بایست چهار اصل مهم را پذیرا باشد:
شفافیت در قراردادها و سهیم شدن در خطرات: عادت‌ها به سختی تغییر می‏کنند و یکی از آن‌ها این است که قراردادها را به فرصت‌هایی خصمانه برای انداختن توپ/خطر به زمین دیگری تعبیر می‌نمایند. در عوض، قراردادها می‌بایست به وسیله‌ای برای تقسیم عادلانه مخاطرات و پاداش‌ها تعبیر شوند که هر دو طرف را به پیروزی می‌رساند. این امر زمانی محقق می‌گردد که قراردادها به روشنی مسئولیت‌ها را طرح نموده و کارفرمایان و پیمانکاران را قادر سازد تا به‌صورت عادلانه در مزایای برخاسته از پذیرش تخصصی و پیشرفته نوآوری‌ها سهیم گردند.
به عنوان مثال، پیمانکار فرودگاه هیترو (Heathrow) لندن به عنوان سازنده پروژه ساخت ترمینال شماره ۵، تمامی خطرات در طول ساخت را تعهد نمود که به واسطه بیمه نامه جامع پشتیبانی می‌گردید. در پروژه ساخت فرودگاه هیترو بجای رابطه سنتی کارفرما و پیمانکار، با مشارکت‌کنندگان مختلف پروژه شبیه اعضای یک تیم رفتار شد. این امر آنان را دعوت کرد تا با هم برای حل مسائل پیچیده و یافتن راهکارهای فنی که بهترین کارایی را برای کل پروژه دارد، تلاش نمایند. این امر باعث گردید تا تمامی گروه‌ها برای حفظ پروژه در مسیر خود تمرکز نمایند.
جهت‌گیری برگشت سرمایه‌گذاری: سنجش و برقراری ارتباط در مورد اینکه چگونه فناوری‌های جدید ساخت‌وساز را بهبود می‌بخشند، مطمئن‌ترین راه برای یافتن موارد الزام‌آور در پذیرش آنها است. بطور مثال افزایش ارتباط اثرات مثبت برروی هزینه‌ها، برنامه زمان‌بندی و بهینه‌سازی ریسک دارد. “ارتباطات” یکی از وجوه مهم صنعت نفت‏وگاز به منظور صرفه‌جویی در تهیه اسناد و اطلاعات و افزایش بهره‌وری است. افزایش ارتباطات و تحلیل در جهت‌گیری بازگشت سرمایه، تأثیر مالی مثبت و مشخصی در پروژه داشته و باعث “کشش” دیگر پروژه‌ها به این رویکرد می‌شود.
سادگی و انتقال مستقیم راهکارهای جدید در طراحی: رابط‌های کاربری می‌بایست دارای “کاربری آسان برای متصدیان” بوده تا آنان را تشویق به استفاده از آنان نمایند.
مدیریت تغییر: بطور معمول سازمان ها برای کناره گیری از روش های کاری گذشته نیاز به شرح روشنی از تغییر دارند؛ مدیریت ارشد می بایست بیان کند که چرا این تغییرات مهم‏اند و چه مفهومی برای ساختارها، توانمندی ها و تامین منابع سازمانی دارند. سازمان هایی که برای مدیریت تغییر سرمایه‏گذاری نکرده اند با همان مقاومتی روبرو می شوند که در طول موج‏های قبلی بکارگیری فناوری مواجه بودند و احتمال زیادی وجود دارد که شکست بخورند.

تقسیم مسئولیت‌ها بین ذی‌نفعان

تمامی ذی‌نفعان اصلی در انتقال فناوری دیجیتالی و نوآوری‏های مربوطه سهیم بوده و مسئولیت دارند. اما رویکرد لازم برای هرکدام متفاوت است. برای پیمانکاران مهندسی و ساخت‌وساز لازم است مفاهیم مجدداً بازنگری شده و دوباره تعریف شوند. برای انجام چنین کاری، آن‌ها می‌بایست راهکارهای دیجیتالی که اقدامات روشن و بدون ریسک و پشیمانی را برای موفقیت‌های بیشتر تعیین می‌کند را توسعه بخشند. منابع سازمانی باید دوباره به‌واسطه یک مدیر ارشد فناوری و یا مدیر ارشد نوآوری که مسئولیت وی تفکر قدرتمند درباره کارهای دیجیتالی و ریاست در ساده‌سازی و دیجیتال‌سازی فرآیندهای داخلی است، تعیین شوند. شرکت‌ها همچنین باید به فراگیری و همکاری با شرکت‌های فناوری توجه داشته باشند. البته حصول اطمینان از اینکه تیم پروژه دارای بودجه و صلاحیت لازم برای رهبری فناوری‌های جدید است نیز اهمیت دارد. دیگر آنکه توانمند ساختن مدیران پروژه در عرصه دیجیتالی از اهمیت بسزایی برخوردار است.
نهادهای صنعتی باید سرمایه‌گذاری کرده و در بین ذی‌نفعان ایجاد انگیزه کنند. برای مثال، به‌واسطه همکاری با پیمانکاران، کارفرمایان و بازیگران عرصه فناوری استانداردهای جدیدی را برای ظهور فناوری‌ها، توسعه پروژه‌های پیشگام و نمایش موارد موفق تعیین نمایند. آنها می‌توانند با فراهم کردن امتیازات، مساعده‌ها یا اعانه‌های مالی، کارفرمایانکاران و پیمانکاران را به سوی استفاده از راهکارهای دیجیتالی سوق داده و به آنان یاری رسانند تا نسل بعدی را آموزش دهند. آنان همچنین می‌توانند مشوق پذیرش فناوری‌های دیجیتالی نظیر مدلسازی اطلاعات ساختمان ۵بعدی در پروژه‌های عمومی بوده و به‌علاوه معیارهای بهره‌وری نظیر استفاده از قطعات ساختمانی پیش ساخته را تعیین نمایند. از سمت سرمایه‌گذاران نیز می‏بایست، برخی نهادهای صنعتی صندوق‌های سرمایه‌گذاری مشارکتی تأسیس نموده‌اند تا به بهترین پیش‏روندگان در این مسیر کمک نموده و ارتباط آنان را با سازندگان و پیمانکاران برقرار نمایند.
بر اساس تجربه دیگر صنایع، معمولاً افرادی که زودتر حرکت می‏کنند، مزایای رقابتی بیشتر و بهتری را بدست می‏آورند. در بخش ساخت‌وساز نیز احتمالاً همین طور است. در طول دهه بعدی این پیشتازان فردا، فناوری‏های نوآورانه و دیجیتال‌سازی را رهبری خواهند کرد. مقاومت در برابر تغییر هیچ حاصلی نخواهد داشت.

دیدگاهتان را بنویسید