Ο αρθρωτός σχεδιασμός στις κατασκευές δεν είναι μια νέα έννοια. Ιδιαίτερη ζήτηση υπήρξε με το τέλος του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου, ενώ η προσέγγιση αυτή συναντάται στη διεθνή βιβλιογραφία από αρχαιοτάτους χρόνους.
Σήμερα, με τον όρο modular construction (αρθρωτή/σπονδυλωτή κατασκευή) περιγράφουμε τη χρήση προκατασκευασμένων κτιριακών τμημάτων τα οποία παραδίδονται έτοιμα σε ένα εργοτάξιο και συναρμολογούνται για την κατασκευή ενός ενιαίου συνόλου. Τα επιμέρους τμήματα μπορεί να είναι τμήματα τοιχοποιίας ή άλλα μέρη που συνθέτουν το σύνολο μιας κτιριακής εγκατάστασης.
Την ίδια ώρα, στις μέρες μας επίσης, είναι εφικτό να δημιουργηθούν εξολοκλήρου κτίρια και εγκαταστάσεις με αρθρωτό σχεδιασμό όπως αθλητικές εγκαταστάσεις, σχολεία, νοσοκομεία με τις εμπλεκόμενες πλευρές να επωφελούνται τα πλεονεκτήματα που προσφέρει ο σχεδιασμός αυτός, ο οποίος πληροί τις ίδιες προγραφές με μια συμβατή κατασκευή. Πρακτικά, εντοπίζουμε δυο βασικές κατηγορίες στην αγορά:
Η Μόνιμη Αρθρωτή Κατασκευή (Perma–nent Modular Construction – PMC), που στην Ελλάδα συνηθίζουμε να χρησιμοποιούμε τον όρο «προκάτ», αποτελεί μια καινοτόμο βιώσιμη διαδικασία είτε ως συμπληρωματική κατασκευή σε ένα κτίριο, είτε ως αυτόνομη λύση (π.χ. κατοικίες).
Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν τα μετακινούμενα κτίρια (Relocatable Building – RB) που έχουν σχεδιαστεί για επαναχρησιμοποίηση. Χρησιμοποιούνται για σχολεία, γραφεία εργοταξίων, ιατρικές κλινικές, κέντρα πωλήσεων και άλλες προσωρινές ανάγκες.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα εν μέσω πανδημίας αποτελεί, μεταξύ άλλων, το παράδειγμα της Γιουχάν στην Κίνα: Τα οφέλη του modular αναδείχθηκαν με τον πιο ορατό τρόπο, καθώς σε λιγότερο από δύο εβδομάδες μια τεράστια έκταση 25.000 τετραγωνικών μέτρων, μετατράπηκε σε νοσοκομείο με 2.400 κλίνες. Με τις συμβατικές μεθόδους κατασκευής δεν θα μπορούσε να παραδοθεί ένα τέτοιο έργο, ενώ αν απαιτηθεί μπορούν να μεταφερθούν για να καλυφθούν άλλες ανάγκες.
Έντονο ενδιαφέρον και για κατοικίες
Το ενδιαφέρον και η δημοτικότητα για προκατασκευασμένες κατοικίες όλο και αυξάνεται. Στοιχεία της εταιρείας ερευνών Frost & Sullivan για το 2018 κάνουν λόγο για μια παγκόσμια βιομηχανία των 140 δισ. δολαρίων.
Όπως σημειώνει η ίδια έρευνα, χώρες όπως η Αυστραλία, το Ηνωμένο Βασίλειο, η Σιγκαπούρη και οι ΗΠΑ υιοθετούν αρθρωτά σπίτια για να καλύψουν τις ελλείψεις εργασίας και στέγασης.
Μέχρι σήμερα, η προκατασκευασμένη κατοικία έχει μεγάλη απήχηση σε λίγα μέρη, όπως σε σκανδιναβικές χώρες ή την Ιαπωνία.
Η σταδιακή αναβίωση του αρθρωτού σχεδιασμού στις κατασκευές και σε Ηνωμένο Βασίλειο και ΗΠΑ θα μπορούσε να φέρει συνολική μείωση του κόστους στις κατασκευές κατά 22 δισ. δολάρια. Αυτό σημειώνει σε έκθεση της η McKinsey & Company το 2019, εκτιμώντας πως η επάνοδος αυτής της τάσης έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά σε σχέση με τις μέρες μετά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο.
Πανδημία και ψηφιακός μετασχηματισμός έχουν πλέον επαναπροσδιορίσει το τοπίο – και – στον κατασκευαστικό κλάδο. Η έννοια της αειφόρου ανάπτυξης από τα λόγια, πρέπει να γίνουν πλέον πράξη. Πώς θα συμβάλλει το modular construction σε αυτό;
Τα οφέλη του modular
Γενικότερα, οι αρθρωτές κατασκευές αποτελούν μία ενδιαφέρουσα εναλλακτική στην κατασκευή ενός νέου κτιρίου, που μπορεί να οδηγήσουν σε χαμηλότερο κόστος κατασκευής και συντομότερο χρόνο παράδοσης από ένα συμβατικό κτίριο.
Παρ’ όλα αυτά, για να αποφευχθούν απρόσμενες καθυστερήσεις και απρόοπτα έξοδα, είναι ιδιαίτερα σημαντικό να γίνει σωστός προγραμματισμός και σχεδιασμός της κατασκευής και να τηρηθούν οι διαδικασίες που έχει ορίσει ο μελετητής και ο επιβλέπων του έργου.
Εστιάζοντας στα βασικά πλεονεκτήματα του modular, η διεθνής εμπορική ένωση Modular Building Institute (MBI) παραθέτει τα εξής βασικά χαρακτηριστικά:
Είναι πιο «πράσινες» κατασκευές
Το γεγονός ότι ο αρθρωτός σχεδιασμός πραγματοποιείται σε μια εργοστασιακά ελεγχόμενη διαδικασία, έχει ως αποτέλεσμα να υπάρχουν λιγότερα προβλήματα, με αυστηρότερους, ωστόσο, όρους κατασκευής και φυσικά λιγότερα απόβλητα.
Μεγαλύτερη ευελιξία και επαναχρησιμοποίηση
Τα αρθρωτά κτίρια μπορούν να αποσυναρμολογηθούν και οι μονάδες να μετεγκατασταθούν ή να ανακαινιστούν για νέα χρήση, μειώνοντας τη ζήτηση για πρώτες ύλες και ελαχιστοποιώντας την ποσότητα ενέργειας που δαπανήθηκε για τη δημιουργία ενός κτηρίου για να καλύψει τη νέα ανάγκη.
Λιγότερα απόβλητα υλικών
Κατά την κατασκευή σε ένα εργοστάσιο, τα απόβλητα απομακρύνονται με την ανακύκλωση υλικών, τον έλεγχο του αποθέματος και την προστασία των οικοδομικών υλικών.
Βελτιωμένη ποιότητα αέρα
Επειδή η «δομοστοιχειωτή δομή» έχει ουσιαστικά ολοκληρωθεί σε εργοστασιακή ρύθμιση χρησιμοποιώντας ξηρά υλικά, εξαλείφεται η πιθανότητα παγίδευσης υψηλών επιπέδων υγρασίας στη νέα κατασκευή.
Μειωμένο πρόγραμμα κατασκευής
Επειδή η κατασκευή αρθρωτών κτιρίων μπορεί να πραγματοποιηθεί ταυτόχρονα με εργασίες σ’ ένα εργοτάξιο και τα θεμέλια, τα κατασκευαστικά έργα μπορούν να ολοκληρωθούν 30% έως 50% πιο γρήγορα από την παραδοσιακή κατασκευή.
Δεν αποτελούν εμπόδιο οι καιρικές συνθήκες
60 – 90% της κατασκευής ολοκληρώνεται μέσα σε ένα εργοστάσιο, το οποίο μετριάζει τον κίνδυνο καθυστερήσεων που μπορεί να συναντήσουμε σε εξωτερικούς χώρους λόγω άσχημων καιρικών συνθηκών. Τα κτίρια ολοκληρώνονται νωρίτερα και η απόσβεση (ROI) της επένδυσης γίνεται πιο γρήγορα.
Με δομικά υλικά υψηλής ποιότητας
Τα αρθρωτά κτίρια είναι κατασκευασμένα για να πληρούν ή και να ξεπερνούν σε ποιότητα τα υλικά μιας συμβατής κατασκευής. Την ίδια ώρα όμως και στις δυο περιπτώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν ίδια δομικά υλικά, ανάλογα την αρχιτεκτονική, όπως ξύλο, σκυρόδεμα, χάλυβας κλπ.
Πιο «έξυπνα» κτίρια και σπίτια
Το γεγονός ότι δημιουργούνται σε εσωτερικούς χώρους (εργοστάσια κ.λπ.) μειώνει τους κινδύνους που ελλοχεύουν σε ένα εξωτερικό περιβάλλον και τους συναφείς αυστηρότερους κανόνες ασφάλειας για το προσωπικό κατά την εργασία του. Επίσης, ο αρθρωτός σχεδιασμός στις κατασκευές βασίζεται στο προηγμένο BIM (Building Information Modeling) για οπτικοποίηση των εργασιών αξιολογώντας την ενεργειακή απόδοση. Οι modular διαδικασίες είναι ιδανικές για την χρήση του λογισμικού BIM μιας και είναι απαραίτητη η συνεργασία συστημάτων, η σύνθεση υλικών και ανθρωπίνου δυναμικού για την κατασκευή. Τέλος, οι αρθρωτές μονάδες μπορούν να σχεδιαστούν για να ταιριάζουν με την εξωτερική αισθητική οποιουδήποτε υπάρχοντος κτιρίου.