Teknoloji beton dökümünü hızlandırmaya yardımcı oluyor

Kür oranlarını tespit eden sensörleri bina bilgi modellemesiyle birleştiren teknoloji, bir Hong Kong müteahhidinin beton dökümünü %38 daha hızlı gerçekleştirmesini sağladı.

COVID-19, dünya çapında hızlandırılmış bir teknoloji alımının ana nedenlerinden biri oldu. En azından, son altı ayda inşaat endüstrisinin küpleri kırmak yerine sensör kullanarak beton dayanımını  belirlemek için tamamen teknik bir çözüm benimsediği Hong Kong’da durum kesinlikle böyle.

Gammon Construction ve inşaat teknolojisi öncüsü Converge tarafından dünyada bir ilk olarak tanımlanan bir sonraki adım, yeni Converge ConcreteDNA Pro sistemi aracılığıyla sensörleri ve bina bilgi modellemesini (BIM) entegre etmek oldu. Teknoloji, sahada beton dökümü için dijital bir ikiz oluşturarak, döküm ve kürlenme oranları ile üretkenliğin gerçek zamanlı görünürlüğünü sunuyor.

İş gücü eksikliği ve gelişen teknoloji

Hong Kong’un yılda 30 milyar sterlinlik inşaat sektörünün, hükûmetin İnşaat 2.0 — Değişim Zamanı politikasının eylül 2018’de yayımlanmasının ardından, yani pandemiden çok daha önce, yeniliği benimsemesi ivme kazandı. Politika, Hong Kong inşaat sektörünün inovasyon ve yeni iş gücü eksikliklerini gidermek ve üretkenliği artırmak için teknolojinin benimsenmesini teşvik ediyordu.

Converge’ın sensörleri, başta Hong Kong’daki Tuen Mun-Chek Lap Kok köprüsünde ve Londra’daki City Airport’ta olmak üzere son dört yıldır dünya çapında kullanılıyor.

Bu projelerdeki sensörler, beton çerçevelerdeki ve döşeme plakalarındaki donatıya kabloyla bağlandı ve betonun kürünü alırken basınç dayanımını ölçtü. Mühendisler daha sonra verileri el cihazları aracılığıyla topladı, ancak Gammon Construction tarafından Hong Kong Science & Technology Parks Corporation’ın Gelişmiş Üretim Merkezi’nde (AMC) kullanılan en son ConcreteDNA Pro, Signal Live Hub adlı yeni bir hücresel ağ geçidi kullanıyor. Sensör verilerini gerçek zamanlı olarak buluta yükleyen bu sistem manuel veri toplama gereksinimini ortadan kaldırıyor.

Gerçek zamanlı sensör verileri, ConcreteDNA platformunda bulunan AMC betonlama programının bir BIM modeline bağlanıyor ve paketin parçası olan ek yapay zekâ tabanlı tahminlerle birlikte bir dijital ikiz oluşturuyor.

Converge CEO’su Raphael Scheps, “Geçmişteki birkaç yüz projeden on binlerce sensörden veri topladık ve bu, betonun ne zaman olgunlaşacağını tahmin eden algoritmalar oluşturmamıza olanak sağladı, bu sayede müteahhitler gelecekteki dökümleri programlayabilir.” şeklinde açıkladı.

ConcreteDNA Pro, platforma beton performansı ve sıcaklık farkı analitiği sunuyor, bu da proje ekiplerinin betonun beklenen standartları karşılayıp karşılamadığını kontrol edebileceği anlamına geliyor, şeklinde ekledi.

BIM bazlı kontrol

Gammon Yönetici Direktörü ve Teknik Direktör Paul Evans, modelin getirilerini şu şekilde sıraladı; “BIM modelinde, dökümler renk kodludur. Mukavemet süreci izlenebilir, gerçek zamanlı olarak neyin yapılıp neyin yapılmadığını görebilir, ortalama kattan zemine döngü süreleri oluşturabilir, farklı karışım türlerinin performansını değerlendirebilir, haftanın farklı günlerinde veya farklı gruplardaki ilerlemeyi ve ne kadar yakın olduğunu karşılaştırabiliriz.”

Gammon Bina Müdürü Sammy Lai de belli faydaları gördüğünü dile getirdi; “AMC proje ekibi, her dökümden çok daha az manuel veri toplayarak önemli ölçüde insan gücü tasarrufu sağlıyor ve olası insan hatalarını önlüyor. Bir dökümün gerekli dayanıma ulaştığına dair kürleme tahminleri ve bildirimleri, aynı zamanda doğru kişilerin doğru zamanda doğru yere ulaşması anlamına geliyor.”

“Tahminleri iyileştirmeye yönelik bağlamsal bilgiler, ekibimizin daha iyi koordine etmesine, kaynakları daha verimli bir şekilde tahsis etmesine ve daha iyi 4D gözetimi ile önceden planlayarak proje risklerini azaltmasına olanak sağladı.”

Modelin karbon azaltımı açısından da faydaları mevcut. Gammon, AMC projesinde yaklaşık 14.000 küp numuneyi test etmek zorunda kalmayarak 110 tondan fazla beton atığı tasarrufu sağladı.

İnşaat sektörünün küresel karbon emisyonlarının %11’ini ve çimento emisyonlarının ise %7’sini oluşturduğuna dikkat çeken Scheps, bu durumu değiştirmenin sensör kullanımının hedefleri arasında olduğunu belirtti.

Gammon ve Converge, karışım tasarımını geliştirmek için sensörler ve şimdiye kadar geliştirilmiş yapay zekâ tarafından sağlanan verileri kullanma potansiyelini de göz önünde bulunduruyor.

Emisyonları göz önünde bulundurarak betondaki çimento içeriğini azaltmak amaçlanıyor. Bu, gerçekten ne kadar çimentoya ihtiyaç duyulduğunu görmek için karışımları gözden geçirmek ve doğrudan karbon maliyetini azaltacak herhangi bir gereksiz tasarımı ortadan kaldırırken, aynı zamanda daha az karbon yoğun çimento ikamesi kullanma fırsatları yaratmak anlamına geliyor.

Evans, “Daha yeşil, çimentosuz betonun genellikle bir dezavantajı vardır: Mukavemete ulaşmak daha uzun sürdüğü için üretkenliği kaybedersiniz. BetonDNA Pro ile maliyeti düşürerek ve üretkenliği artırarak maliyet eğrisini yeşil (çözümler) lehine değiştirebiliriz.” diyor.

Sonraki adımlar, sensör teknolojisinin ve dijital ikizin kapsamının genişletilmesini içeriyor.

Teslimat takibi

Evans, “Hong Kong, İnşaat 2.0 kapsamında üretim için daha modülerleştirmeye ve tasarıma geçtiğinden, lojistik kurulumun bir parçası olarak sensörleri kullanmak, prefabrik birimleri üretimden teslimata ve yerinde kuruluma kadar takip etmek için Digital G dijital projemizde Converge ile birlikte çalışacağız.” şeklinde duyurdu. “Lojistik hakkında veri toplamanın henüz ilk günlerindeyiz, ancak bu noktada bile gelecekteki ihalelere dâhil etmek için karşılaştırma ölçütleri alıyoruz.

“Ayrıca yapısal kararlılığı izlemek, eğimi, hareketi, titreşimi ve yükü ölçmek için sensörler yerleştirmek istiyoruz. Vizyonumuz, lojistikle bağlantılı olan betonlamayı optimize etmek üzerine kurulu. Bu, site üretkenlik oranlarına ve ardından yapısal performansa doğrudan etki ediyor.

“Şu anda bazı problemlerle karşı karşıyayız. Örneğin, sahadaki Wi-Fi anlık olarak değişken, ancak bu önümüzdeki birkaç yıl içinde değişecektir. Sensör pilleri ömrü yaklaşık üç yıl sürüyor. Binalar kullanımdayken toplanan verilerle tam bir dijital ikiz oluşturmak istiyorsak, çok daha uzun bir ömre ihtiyaçları olacak.”

Scheps ve Evans, önümüzdeki birkaç yılın inşaatta bir kültür değişikliği gerektireceğini tahmin ediyor. “Müteahhitler gibi düşünmeyi bırakmalıyız. Zamanımızın %70’i kadarında lojistik uzmanı gibi düşünmemiz gerekiyor ve yeteneklerimizi geliştirmek için verileri yorumlayabilen insanlara ihtiyacımız olacak.”

Converge ile olan ortaklık Gammon’un bu yola girmesine yardımcı oldu. Gammon CEO’su Thomas Ho’nun dediği gibi: “ConcreteDNA Pro, inşaatın geleceği için süreçlerimizi geliştirmede gerçekten adım atmamızı sağladı.”

Kaynak: https://www.newcivilengineer.com/innovative-thinking/digital-twin-helps-speed-concrete-casting-in-hong-kong-05-05-2021