Kas yra geras pastatas, kuriame norisi gyventi? Kokios technologijos keičia statybų inžinierių ir architektų darbą? Kokius reikalavimus naujiems pastatams kelia Europos Sąjungos taisyklės? Šiuos ir panašius klausimus uždavėme Kauno technologijos universiteto (KTU) Statybos ir architektūros fakulteto (SAF) mokslininkui dr. Dariui Pupeikiui, Išmaniųjų miestų ir infrastruktūros centro vadovui.
Pasak D. Pupeikio, labai svarbu žinoti aiškius tikslus, kam pastatas bus skirtas ir negailėti išteklių projektavimui, kad pastatas galiausiai būtų patogus dirbti, mokytis, ilsėtis ar užsiimti kita veikla.
„Kriterijų, kaip pastatyti gerą pastatą, yra daug, bet pirmiausia reiktų atkreipti dėmesį į vadinamąjį pastato gyvavimo ciklą. Viskas prasideda nuo idėjos ir jos vystymo, projektavimo, konkrečių sprendimų generavimo. Tokia seka ir reikia žengti. Pirmiausia aiškiai išsigryninti tikslus ir negailėti laiko bei lėšų projektavimui. Nes vėliau gali tekti gailėtis statybos ar paties pastato naudojimo etapuose“, – sako D. Pupeikis.
„Projektus galime detalizuoti į dar bene 20 dalių be aiškiausiai suprantamų architektūrinių brėžinių. Tai yra ir šildymas, vėdinimas, elektra, ryšiai ir t.t. Šios sritys yra tarsi dėlionės dalys, kurios visos yra svarbios ir turi būti gerai apgalvotos“, – priduria mokslininkas.
Pasak jo, ne mažiau, be abejo, svarbus ir statybos procesas – tai, kaip įgyvendinamas projektas. Mat klaidos dažniausiai pasimato jau naudojimo etape, kai suprantame, kiek ir kokių netikusių sprendimų buvo priimta.
– O ar projektuojant pastatą jau galvojama apie jo nugriovimą ir perdirbimą?, – paklausėme D. Pupeikio.
– Pastatų perdirbimas yra viena iš jautrių temų. Statiniai pasaulyje sueikvoja labai daug medžiagų, kurias mes imame iš gamtos. Natūralu, kad čia turime labai stipriai galvoti, kaip jas reikės perdirbti ir panaudoti dar kartą. Europos komisija yra numačiusi septynis esminius reikalavimus statiniui ir būtent septintas yra orientuotas į tai, kad statiniai turi būti darnūs.
Turi būti galimybė statinių medžiagas perdirbti ir panaudoti vėl. Grįžtant prie to paties pastato gyvavimo ciklo, labai svarbu iš anksto numatyti, kas bus daroma su juo po numatytos eksploatacijos laiko, ar bus rekonstruojamas, ar griaunamas, ir kaip jo statybinės medžiagos bus perdirbtos. Visgi skirtingos pastato dalys dėvisi ne vienodu greičiu.
– Kokie likę šeši reikalavimai?
– Tai yra klasikiniai reikalavimai. Pirmiausia – mechaninio stabilumo reikalavimas. Svarbu, kad pastatas stovėtų ir nenugriūtų. Nemaža dalis mūsų senųjų pastatų atitinka šį kriterijų, tačiau turi problemų dėl kitų. Pavyzdžiui, antrasis reikalavimas – gaisrinė sauga. Labai daug reikalavimų yra nukreipta būtent į šį punktą.
Trečiasis – higiena, sveikata ir aplinkos apsauga. Ketvirtasis – naudojimosi pastatu sauga. Penktasis – apsauga nuo triukšmo. Ir šeštasis reikalavimas – energetinis suvartojimas. Būtina siekti maksimaliai mažo energijos suvartojimo, kalbant ne tik apie pastatą, bet ir procesinius dalykus – tai yra, kiek energijos sueikvosime jį prižiūrėdami. Šiuo metu skaičiuojama, kad Europoje pastatų eksploatacijos metu į aplinką išskiriama 40 proc. visų anglies dvideginio emisijų, tad yra kur pasitempti.
– Pasaulis greitai keičiasi, keistis turėtų ir statybų sektorius. Kokios inovacijos čia skinasi kelią?
– Statybų sektorius vidutiniškai sudaro 8 proc. bendrojo vidaus produkto (BVP) visame pasaulyje ir nuolat plečiasi. Tad čia „sukasi“ dideli pinigai, ir kiekviena inovacija, veiklos efektyvinimas gali atsipirkti labai greitai. Kita vertus, ne viskas taip paprasta, nes statybos sritis yra labai fragmentuota, joje dalyvauja labai daug dalyvių, atliekančių skirtingas funkcijas ir turinčių savo specifiką.
Žinoma, viena iš pagrindinių inovacijų yra skaitmenizavimas, dar žinomas kaip statinio informacinis modeliavimas (angl. building information modeling, BIM). Kada yra sukuriamas skaitmeninis pastato modelis ir sukuriama informacija gali generuoti vertę, kalbant apie visą jo gyvavimo ciklą. Tiek projektuojant, integruojant įvairias dalis, tiek statant, analizuojant ar valdant visus kaštus, ir taip toliau. Šiandien suskaičiuojama apie 100 skirtingų tokios sistemos naudojimo naudų.
Dėmesio vertos automatizacijos ir robotizacijos teikiamos galimybės. Šiandien nemažai statinio elementų yra pagaminami gamyklose – tai padeda užtikrinti produktų kokybę. Ketvirtosios pramonės revoliucijos suteikiamos galimybės leidžia visus produktus pagaminti tiksliai pagal užsakovo poreikius.
Tačiau pati statyba, iš procesinės pusės, turi dar daug galimybių augti tiek panaudojant bepiločius orlaivius, dirbtinį intelektą, sensorius, statybos aikštelės automatizaciją, virtualią ar papildytą realybę. Taip pat ir minėtas BIM. Bei vis daugiau galimybių suteikiantys miesto skaitmeniniai modeliai. Visos šios technologijos viena kitą papildo ir gali suteikti labai daug efektyvumo visame statinio gyvavimo cikle.
– Kaip ruošiami miestų 3D modeliai ir kam jie naudojami?
– Yra keletas technologijų. Pavyzdžiui, fotogrametrijos technologija, kai nuotraukos yra apjungiamos kompiuterinių programų ir gaunamas geometrinis pastatų bei paviršių modelis. Programinė įranga sugeba tai sugeneruoti labai greitai, ir tai yra kur kas greičiau nei miestą nuskenuoti su lazerinėmis technologijomis.
Modeliai suteikia apytikslę geometriją, paviršius ir išvaizdą. O kokią iš to naudą galime gauti – priklauso nuo kiekvieno poreikio. Vienam gali būti svarbu pamatyti, kaip naujas pastatas įsikomponuos į aplinką, kitam gal bus svarbu pamatuoti apytikslius tūrius. Bet žiūrint toliau, galima pridėti labai įvairių sluoksnių: energetikos, transporto srautų ir kitos informacijos.
– Naujos technologijos – nauji iššūkiai inžinieriams. Ar sunku prisitaikyti?
– Tiek valstybinis, tiek privatus sektorius ar tarptautiniai projektai jau reikalauja dirbti kitokioje aplinkoje. Tad dalinis persikvalifikavimas čia yra būtinas. Tai nereiškia, kad reikia kardinaliai mokytis iš naujo. Statybos inžinerija čia vis tiek išliks klasikinė, paremta fundamentaliais mokslais kaip fizika ar matematika, reikės mokėti skaičiuoti ir valdyti projektus – tai yra svarbiausia dedamoji. O skaitmenizacija padeda mūsų uždavinius padaryti greičiau ir paprasčiau. Ir visa galia atsiskleidžia tada, kai yra dirbama komandoje.
– Kaip manote, kodėl statybos inžinieriaus kelią verta rinktis jaunam žmogui?
– Mes patys didžiąją laiko dalį praleidžiame įvairiuose statiniuose, važiuodami į darbą ar į mokyklą esame priklausomi nuo kelių ar tiltų. Nuvažiavę į darbą, mokyklą, ar universitetą mes vėl leidžiame laiką pastatuose. Mūsų gyvenimo kokybė labai priklauso nuo jų kokybės. Akivaizdu, kad statiniai mums visais laikais išliks reikšmingi.
Antra, ši sritis yra labai plati ir kiekvienas gali joje atrasti save, priklausomai nuo savo gebėjimų, kompetencijų ir norų. Nereikėtų statybos inžinieriaus kelio suprasti stereotipiškai – susijusio su dulkėmis, statybine technika ir statybos aikštele. Yra daug įvairių sričių – projektavimo, statinių valdymo, naudojimo, skaičiavimo, ir t.t. Tad nepriklausomai nuo lyties ar gebėjimų kiekvienas gali rasti sau vietą.
Trečioji priežastis, tai visos inovacijos, išmanios technologijos, statinių informacinio modeliavimo, bepiločių orlaivių, automatizacijos, virtualios realybės ar dirbtinio intelekto teikiamos galimybės, siekiant, kad sritis ir procesai taptų efektyvesni. Situacija tokia, kad statybos šiai dienai atsilieka nuo kitų pramonės sričių ir dar yra daug erdvės sektoriui augti. Dabartiniai studentai bus viso to dalimi.