建設業界が持続可能性を高めるためにテクノロジーを活用している 8 つの方法

建設と持続可能性は常に密接に関係しているわけではありませんが、時代は変わりつつあります。 2021 年にオートデスクは、建築、エンジニアリング、建設 (AEC) 企業の 82 パーセントが現在、専任のサステナビリティ チームを配置しており、AEC 企業の 74 パーセントがサステナビリティを向上させるテクノロジーに直接投資していると報告しました。

さらに、建設会社の 87% が顧客維持が持続可能性重視の推進力であると報告しているため、持続可能な建設がプロジェクト提案の要件となっています。 持続可能な考え方と計画は、生産性を向上させ、消費を削減することが証明されています。 建設会社の 4 社中 3 社は、持続可能性への取り組みが資源の有効活用につながったと報告しています。

持続可能な建設のメリットは計り知れませんが、実装は困難な場合があります。 AEC 企業は、持続可能性への道を歩むためのテクノロジーに注目しています。 以下に、テクノロジーがどのように持続可能な建設と運営を成功させたかを示すいくつかの例を示します。

資金を確保するための戦いの末、ワシントン D.C. のベンジャミン バナーカー アカデミック高校の設計は、満足できるものではありませんでした。 建築家オマール・カルデロン・サンティアゴ率いるパーキンス・イーストマンのチームは、あらゆる段階で環境、技術、経済、社会的要素を考慮した総合的な設計アプローチを採用しました。 持続可能性の目標は、エネルギーと幸福の交差点に明確に焦点を当てていました。

チームは、SketchUp の 3D モデリングと、SketchUp の Sefaira プラグインおよび Climate Studio でのエネルギーおよび昼光分析を組み合わせて使用​​し、教育施設のネット ゼロ エネルギー ステータスを達成しました。 これらのツールは、チームが思慮深い設計を損なうことなく、採光、温熱快適性、音響、空気の質を注意深く調査することにより、居住者の快適性を実現するのに役立ちました。 これまでパーキンス イーストマンはエネルギー分析を外部コンサルタントに依存していましたが、現在では SketchUp の Sefaira を使用することで、チームは設計全体を 1 つのプログラム内に保持し、パフォーマンスの最適化に集中できるようになりました。

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コンクリート請負業者の Wayne Brothers は、BIM (ビルディング インフォメーション モデリング) の機能に精通しています。 同社は、作業品質の向上と設計時間の短縮を目的として、2012 年に産業および商業プロジェクトのモデル化に Tekla Structures の使用を開始しました。 シエラネバダの東海岸複合構造醸造所プロジェクトで詳細な BIM モデリングを使用することで、チームは鉄筋材料の無駄を大幅に削減することができました。

発酵タンク構造は、何百もの埋め込みとブロックアウトを備えた 12,000 平方フィートのコンクリート構造であり、エラーやその後の手戻りや無駄を避けるために慎重な計画が必要でした。 Tekla は、鉄筋の詳細を確認し、作業作業を調整するために使用されました。二度目の推測はありませんでした。 3D モデルを使用することで、3 か月のスケジュールが 1 週間短縮されただけでなく、詳細設定や製造上のエラーによる鉄筋の不一致も発生しませんでした。 このタイプのプロジェクトでは、10 ～ 15 パーセントの鉄筋の無駄が予想されます。 しかし、これは 1% 未満、つまり 300 トンの鋼鉄のうちわずか 2 トンにまで減少しました。

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Aldridge Electric が、イリノイ州デカルブの新しいデカルブ データ センター プロジェクトのために数百万フィートのケーブル、導管、マンホールの設計、製造、設置を任されたとき、広範な計画とリソースが必要であることを認識していました。 そこでプロジェクト チームは、オフィスでの設計レビュー、衝突検出、プレハブ製作の機会に BIM モデルを使用し、現場での機械制御デバイスに注目しました。

掘削機やブルドーザーに搭載された Trimble Earthworks システムは、同社の接続されたワークフローにシームレスに適合します。3D モデルは Trimble Business Center に転送され、その後機械に転送されます。 機械制御装置により、現場作業を高精度に仕上げます。 作業員は、公差0.5インチ以内に物体を設置しました。 これにより最終的には、排出ガスと燃料を削減しながら、掘削機のオペレーターの効率が向上し、手戻りが減りました。 マシン制御を初めて使用して作業を正しくインストールすると、タスクに費やすリソースと時間が制限されます。

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韓国の漢陽大学による2021年の研究では、工業化された建設は従来の工法と比較して二酸化炭素排出量を40パーセント削減できることが判明した。 Cooper Electrical Construction Company は、ペースの速いプロジェクトのスケジュールに対応し、市場の競争に勝つためにプレハブの取り組みを拡大する際に、この利点やその他多くの利点を認識しました。

業界をリードする電気および計装および制御の請負業者は、Trimble SysQue 詳細作成ソフトウェアを選択しました。 Autodesk Revit と比較して、SysQue は実際のコンポーネントを使用してより詳細な設計モデルを作成しました。 モデルは、自信を持ってオフサイトで構築し、生産を拡大するのに十分な詳細を提供しました。 SysQue を使用することで、同社は電線管およびケーブル トレイの製造に関連する現場労働者の 60 パーセントを現場からオフサイトの製造施設に移動できるようになりました。 オフサイト製造における排出量の削減に加えて、Cooper Electrical では生産性、安全性、品質が大幅に向上しました。

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英国の多国籍エネルギーおよびサービス会社 Centrica は、エネルギー分野におけるデジタル変革の要求を理解しています。 ネット ゼロ テクノロジー センター、複合現実のスペシャリストである VISR Dynamics、マイクロソフトと協力して、チームは複合現実と、プロセスの最適化、安全性、生産性、効率性を推進し、ネット ゼロへの移行をサポートするその能力を調査してきました。

Centrica は、複合現実の使用を採用して、エネルギー工場の最前線の従業員を、エネルギー エンジニアによるデジタルおよび肩越しのサポートと結び付けています。 Centrica のエンジニアは、物理的な場所の周囲の空間アンカー ポイントに基づいて、プロセスとメンテナンスの指示を作成および追加できます。 デバイスが ATEX レベル 2 環境での使用に適していることを確認するために、VISR チームは Trimble Field Technologies と協力して、ハードハット フォーム ファクターで複合現実機能を提供することを選択しました。

複合現実テクノロジーは、トレーニングやオフショア再認定にも使用されます。 以前は、エンジニアは沖合の場所に飛び立つ必要があり、出張のたびに 10,000 ポンド以上の費用がかかり、不必要な排出ガスが発生していました。 現在、エンジニアは複合現実デバイスを介して自分の作業を記録し、適切な認証者によってリモートでレビューされます。

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環境保護庁 (EPA) は、全米で使用される水の総量の 16 パーセントが失われ、多いものでは 30 パーセントに達すると推定しています。 言い換えれば、この収集され処理された水は最終的には最終的には資源を浪費することになり、エンドユーザーに到達することはありません。 セントラル アーカンソー ウォーターの GIS 部門は、水の損失を最小限に抑える独自の方法を開発しました。それには、ベッセルという名前の黒ラボミックスの救助犬が関与しています。

船舶は、アーカンソー中央水域全域で表面に現れた水を嗅ぎ、塩素が含まれているかどうかを確認することができます。 対照的に、人間の漏水探知員は水を検査して、それが雨水なのか、それとも公共施設のシステムからの漏水なのかを判断する必要があります。 塩素を含む水の漏れが見つかったら、システムを修理して水の損失をなくすことができます。 Vessel の取り組みに加えて、この電力会社はデジタル追跡を必要としており、すでに使用している資産管理プラットフォームである Cityworks に注目しました。 GIS 部門は、犬漏れ防止プログラムの効率と正確さを追跡および報告するために、Cityworks にカスタム フィールド カテゴリを作成しました。

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軽量鉄骨フレームの英国リーダーである Sigmat は、3D モデリングがオフサイト建設に与える影響を認識しています。 クラッシュ検出、強化された詳細、現実的な視覚化が可能な適切なツールを使用して、チームは基本的にプロジェクトを 2 回構築します。1 回目はデジタル環境で、もう 1 回はオンサイトです。 シグマットは Tekla ソフトウェアを使用して正確かつ効率的にモデリングを行い、モデルで機能すれば現場でも機能するというスタンスをとっています。

Sigmat は、独自のデッキ プロファイル製品である Sig-Dek を Tekla BIM ライブラリに組み込むところまで行っています。 この製品固有のコンテンツにアクセスできると、精度のレベルがさらに高まります。 仮想設計および建設 (VDC) プロセスでこのレベルの精度を達成することで、シグマットはオフサイト建設で無駄をゼロにすることができます。 さらに、自動数量算出機能のおかげで、常に正しい材料数量が発注されるため、詳細や製造上のエラーによる再作業は必要ありません。

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1,600 本のキングポスト、3,000 本のパイロン、300 キロメートルのアルミニウム ケーブル、架空線、光ファイバー ケーブルを備えた高速鉄道プロジェクトが予定通りに完了するという例は、ほとんど前例がありません。 しかし、まさにそれがドイツのケルン・ライン/幹線建設プロジェクトで起こったことです。 THOST プロジェクト管理者は、この規模と複雑さのプロジェクトでは広範なスケジュール設定と期限管理が必要になることを認識していました。

多数の活動と異なる取引間の多数のインターフェースを管理するために、チームは、リニア建設現場用に特別に開発されたスケジュール システムである Trimble Tilos を使用しました。 Tilos は、プロセスの期間、設備、人員、関連コストなどに関する情報を含む広範なアルゴリズムを保存します。数量やリソースなどの情報と、対応するパフォーマンス値を各プロセスと関連付けてライブラリに保存できます。

オープンデータのリニア スケジューリング ソフトウェアにより、チームは情報を共有し、リアルタイムで更新できるようになりました。 ソフトウェアはプロジェクトを予定通りに完了するために不可欠でした。 納期通りに納品できれば、プロジェクトを完了するために必要なリソースが少なくなり、高速鉄道の早期開通が可能になり、道路交通に代わって二酸化炭素排出量を削減できます。

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持続可能な建設を改善するためのテクノロジーの可能性は、まさに地に足を踏み入れたばかりです。 建設業界には、革新的な技術を活用して責任を持って資源を使用し、炭素排出量を削減する機会がさらに多くあります。 『持続可能な建設テクノロジーの究極ガイド』では、テクノロジーが持続可能性の新たな範囲をどのように再定義できるかについてさらに詳しく説明しています。 ここで確認してください。