تصميم معماري أسهل وأكثر فعالية بفضل التكنولوجيا

يُعدُّ قطاع العمارة والهندسة والتشييد (Architecture, Engineering and Construction - AEC) من أكثر القطاعات التي تواكب آخر صيحات التكنولوجيا، وأسرع الصناعات تطورًا في العالم، ويمكِّن استخدام التقنيات المتطورة في هذا القطاع من إحداث ثورةٍ حقيقية في عالم التصميم والبناء وجعله أكثر سهولةً في جميع مراحل المشروع (1)، ويوفِّر أرضًا خصبةً لولادة ونمو الشركات المتخصِّصة في هذا المجال (2).

وتُعدُّ نمذجة معلومات المباني (Building Information Modeling - BIM) إحدى هذه التقنيات وأهمها؛ إذ تمكِّن المعماريين والمهندسين من إنشاء نماذج متعددة الأبعاد للمبنى تتضمّن معلومات تفصيلية عن المبنى في مراحل دورة حياته (التصميم والبناء والصيانة والهدم)، وتوفّر قاعدةَ بياناتٍ مركزية لمشاركة المعلومات بين مختلف الاختصاصات الهندسية، فيمكن للمهندس المعماري والمدني ومقاول الأعمال الكهربائية والميكانيكية والصحية (MEP) وشركات إدارة المرافق الوصول إليها (1).

هناك أربعة أنواع من تقنيات الإنشاء المستخدمة في نماذج معلومات البناء هي:

1- أدوات برمجية (Software tools) لإدارة التصميم والإنشاء.

2- نظم برمجيات وأجهزة لإيصال المعلومات التصميمية من البرامج إلى مكان العمل وتدعى (BIM-to-field)، بواسطة أجهزةٍ كالهاتف المحمول وأدواتٍ ترسم المنتج المصمَّم على أرض الواقع (مكان العمل) مثل إسقاط الليزر، كما هو موضَّح في الصورة 1، واستخدام الروبوت في عمليات تنفيذ المنشأة داخل الموقع.

3- نظم البرمجيات والأجهزة لجمع المعلومات من الموقع وإيصالها إلى البرامج وتدعى (field-to-BIM)، وتحتاج هذه التقنية إلى الكثير من البيانات، وتكون بلا فائدة إن لم تُقارن المخططات المرسومة على البرامج مع ظروف الموقع الحالية (2).

وقد ظهرت اتجاهات أكثر تطورًا لنماذج معلومات البناء، كتقنية نمذجة المباني التاريخية (Historic Building Information Modeling - HBIM) للحفاظ على الأبنية التراثية تحديدًا. وتقيِّم هذه التقنية وضع المبنى بالمسح الليزري والتصويري ثلاثي الأبعاد (3)، ومن الأمثلة عن استخدامها؛ كاتدرائية نوتردام في باريس التي دُمَرت جزئيًّا في دقائق في حريق عام 2019. فالتقط المسح الليزري صورًا رقميةً دقيقةً للمبنى، وساعدت تقنية (HBIM) على توفير الأساس لمشروع إعادة ترميم الكنيسة (1).

ومن هذه التقنيات؛ تقنيات الواقع الافتراضي (Virtual Reality - VR) الحاسوبية والتي تستخدم برامج لإنتاج صور وأصوات واقعية تحاكي البيئة المحيطة للمستخدم. وقد بدأت فكرة الواقع الافتراضي عام 1990م، وتطورت بعد عام 2005 في مجالات متعددة كالهندسة والطب، والعمارة والإنشاء خصوصًا لفهم التصاميم المعقدة وتعريفها، وتأمين بيئةٍ تعاونية بين العاملين (3).

ذكرت المراجعات الأدبية حالات استخدام الواقع الافتراضي في عمليات التشييد والبناء ومنها؛ التفاعل مع العملاء والمعنيين لتقديم تمثيل واقعي للمنشأة ممَّا يتيح لهم فهم أفضل من الصور والفيديوهات، ومساعدة المصممين على تحديد عواقب قرارات التصميم الخاصة بهم، ومراجعة التصاميم ومراجعة مشاكله بطريقة أكثر كفاءة، ومراقبة عمليات التشييد والاكتشاف المبكر لتأخيرات الجدول الزمني، وتحديد المخاطر المحتملة في أثناء التنفيذ، وتوفير سيناريوهات واقعية لأغراض التدريب واكتساب المعرفة عن طريق المحاكاة (4).

الواقع المعزَّز (Argumented Reality - AR) تمثيلٌ لمحتوى الكمبيوتر(المُصمَّم) على الواقع، ويتفاعل مع البيئة المحيطة في الوقت نفسه، ويمكن غالبًا مشاهدة المحتوى المصمم على الكمبيوتر من الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية، وللواقع المعزَّز تطبيقات عدة منها؛ تحديد الموقع بواسطة (GPS)، وإسقاط الإضاءة الصناعية على أسطح العالم الواقعي، وتطبيق (IKEA) للتوضع الافتراضي للمفروشات في البيئة الواقعية. استُخدِم الواقع المعزَّز في مجال العمارة والإنشاء، وخاصةً من قبل مديري المشاريع والعمال في المواقع لمراقبة تطور العمل والكشف عن العيوب في أثناء فترة التنفيذ (1)، وتوجد بعض الاختلافات الطفيفة بين الواقع المعزز والواقع الافتراضي في الميزات ومتطلبات التنفيذ والفوائد والتحديات، ومع التقدم في كلتا التقنيتين تتناقص هذه الاختلافات (4).

على الرغم من أنَّ هذه التقنيات قد أظهرت فعاليةً متطورةً في التصميم والبناء ومراقبة الأعمال الهندسية، لكنها تصبح غير فعّالة دون اندماجها مع الموقع وإتاحة إدارة المعلومات وتخزينها ومشاركتها بين العاملين للحصول على النتيجة المطلوبة للتصميم (1).

المصادر: