Nella storia dell’ingegneria umana, l’industria delle costruzioni ha la datazione più antica. Milioni di anni fa gli uomini primitivi erano riusciti a inventare diverse tecniche di costruzione per ripararsi dal vento, dalla pioggia, dal caldo e dal freddo. L’architettura, in un certo senso, non è solo strettamente legata alla produzione e alla vita umana, ma è anche un segno di civiltà e una caratteristica culturale.
Tuttavia, la costruzione, la gestione e i metodi di costruzione edilizia non hanno tenuto il passo con i tempi rispetto alle tecniche intelligenti, informative e automatizzate dell’agricoltura, dei trasporti e del commercio. L’industria delle costruzioni oggi più che mai ha bisogno di un cambiamento.
L’era della robotica si avvicina
Nell’attuale sistema tecnologico moderno, è molto probabile che sarà la robotica ad assumersi la pesante responsabilità di rivoluzionare il settore edile. I robot sono il prodotto dello sviluppo congiunto della moderna tecnologia elettromeccanica e della tecnologia dell’informazione. Negli ultimi tre decenni, la graduale applicazione della robotica ha portato a cambiamenti radicali in molte industrie, più tipicamente in quella automobilistica.
La nascita dei robot deriva dalla volontà di sbarazzare del lavoro pericoloso, pesante e sporco. L’industria delle costruzioni raggruppa tutti questi svantaggi: il lavoro è molto intenso e rischioso. Di conseguenza, i robot sono stati creati per migliorare l’ambiente lavorativo e l’efficienza dell’edilizia, e in definitiva per raggiungere una maggiore autonomia nel settore delle costruzioni.
Per migliorare l’efficienza della costruzione, i robot da costruzione sono indispensabili. Anche se al giorno d’oggi ci sono molti macchinari e attrezzature coinvolte nell’edilizia, la maggior parte dei processi sono ancora fortemente dipendenti dal lavoro manuale, con il risultato di lunghi cicli di costruzione. Adottando la robotica, l’efficienza della costruzione può essere notevolmente migliorata. Nel caso di edifici residenziali standard in Europa e negli Stati Uniti, per esempio, il ciclo medio di costruzione per il lavoro manuale tradizionale è di circa 6-9 mesi, ma se si utilizza la più recente tecnologia di stampa 3D robotica, il ciclo di costruzione può essere ridotto a 1 o 2 giorni. In caso di disastri naturali come terremoti, smottamenti e incendi di montagna, con i robot la ricostruzione di una residenza può essere completata rapidamente.
I robot da costruzione possono anche garantire la sicurezza dei lavoratori e migliorare la qualità degli edifici. L’edilizia viene considerata tra i settori ad alto rischio, con tassi di incidenti inferiori solo al lavoro in miniera e all’automotive. Negli Stati Uniti, l’edilizia causa circa quattromila morti ogni anno, rappresentando un serio problema sociale. Inoltre, le condizioni di lavoro degli operai impiegati nell’edilizia sono scarse: l’intero processo lavorativo impone l’esposizione a fango, polvere e rumore, mettendo in pericolo la salute fisica e mentale dei lavoratori e provocando un’alta incidenza di malattie professionali.
Con una crescente carenza di risorse umane, i robot da costruzione potrebbero anche sopperire alla mancanza di forza lavoro. Mentre la tendenza all’invecchiamento accelera, la forza lavoro giovane e di mezza età diminuisce e l’edilizia attrae sempre meno lavoratori più giovani. Presto non ci sarà più nessuno da assumere. In Australia, per esempio, l’età media di un muratore nel 2015 era di 55 anni.
I robot da costruzione sono anche essenziali per costruire una società orientata alla conservazione. Poiché l’industria delle costruzioni è un’industria ad alta intensità di risorse, il tradizionale metodo di lavoro manuale è abbastanza grossolano. Questo rende difficile controllare accuratamente i materiali da costruzione e il volume dei rifiuti è enorme. Secondo le autorità americane, il tasso di spreco di materiale durante la costruzione di un normale edificio residenziale è del 40%. Ma l’uso dei robot, permettendo una pianificazione ragionevole e un funzionamento preciso, potrebbe ridurre gli sprechi a zero.
Lo sviluppo armonioso dell’uomo e della natura richiede che l’edificio stesso sia ecosostenibile. La costruzione di edifici con metodi tradizionali è un processo invasivo e molto distruttivo per l’ambiente naturale; anche i rifiuti generati durante la costruzione sono dannosi per l’ambiente. La tecnologia di costruzione digitale del futuro, rappresentata dai robot da costruzione, può ridurre le emissioni di rifiuti, aumentare il tasso di utilizzo delle materie prime e permettere di costruire senza inquinare.
Dal punto di vista dell’evoluzione e dell’innovazione della tecnologia di costruzione, ci si aspetta che i robot colleghino il concetto di design al lavoro di costruzione materiale, rendendo realizzabili i concetti di design più avanzati, moderni e intelligenti. Come sostengono gli esperti di architettura e costruzione digitale del laboratorio Gramazio & Kohler, la tecnologia di costruzione digitale rappresentata dai robot da costruzione è uno strumento potente per collegare il mondo digitale e quello fisico.
In tale contesto, all’inizio di febbraio 2021, il Ministero degli Alloggi e dello sviluppo urbano e rurale ha espresso il suo consenso per l’avvio di sette progetti pilota di costruzione intelligente a Shanghai, Chongqing e nella provincia del Guangdong. Ciò richiede sperimentazioni di alta qualità da parte del settore delle costruzioni per concentrarsi sul digitale e sullo sviluppo intelligente come forza trainante, innovando e sostituendo le tecnologie tradizionali, aumentando l’applicazione della costruzione intelligente in tutti gli aspetti dell’ingegneria edile, migliorando l’efficienza, la qualità dei progetti e la sicurezza, ed esplorando una serie di modelli di sviluppo di costruzione intelligente replicabili e attuabili in tempi brevi.
Tra questi viene citato il progetto dei Giardini Fengtong a Foshan, nel distretto Shunde, nella provincia del Guangdong, che è il primo progetto di applicazione commerciale del robot da costruzione Bozhilin, ed è anche l’unico progetto pilota nazionale che introduce realmente i robot da costruzione impiegandoli in serie nel processo di costruzione.
Traduzione a cura di Alessandro Costanza e Alessandra Colarizi