«مبنى برّي» ينمو من الأشجار قد يجسد مستقبل الهندسة المعمارية

سقّالات مصممة بالكومبيوتر توجّه الأغصان

«مبنى برّي» ينمو من الأشجار قد يجسد مستقبل الهندسة المعمارية
TT

«مبنى برّي» ينمو من الأشجار قد يجسد مستقبل الهندسة المعمارية

«مبنى برّي» ينمو من الأشجار قد يجسد مستقبل الهندسة المعمارية

وسط الأشجار والشجيرات، في رقعة من الغابات بالقرب من مدينة نيويورك، هناك مبنى ينمو، مثل الغابة المحيطة به.

الأشجار ركائز هيكلية

تشكل مجموعات الأشجار الحية الركائز الهيكلية لهذا المبنى المصمم على شكل خيمة، الذي يتوسع تدريجياً حول سقالة خشبية توجِّه نمو جذوع الأشجار.

على مدار عقد من الزمن أو نحو ذلك، ستشكل هذه المظلة من الأشجار جدراناً وسقفاً ثابتاً تماماً مثل المبنى الذي تم بناؤه جيداً. وفاز هذا الهيكل التجريبي المسمى «Fab Tree Hab»، بجائزة مجلة «فاست كومباني» لعام 2024 للابتكار من التصاميم الحيوية.

تم بناء الجناح الذي تبلغ مساحته 1000 قدم مربعة بواسطة «تيريفورم وان Terreform ONE»، وهي مجموعة أبحاث غير ربحية متخصصة في الفن والهندسة المعمارية والتصميم الحضري. وهو نتاج أكثر من 20 عاماً من البحث، ويعتمد على تاريخ تشكيل الأشجار وتطعيمها الذي يعود إلى أعماق التاريخ البشري.

سقالات مصممة بالكومبيوتر توجه الأغصان

ويقول مؤسس «تيريفورم وان»، ميتشل يواكيم، إنه على عكس تلك الأمثلة المبكرة للأشجار التي تم تدريبها على أشكال محددة، يجمع المبنى بين تقنيات التطعيم التي تسرع نمو أشجارها الأساسية ونظام سقالات مصمَّم بالكومبيوتر يوجه الأشجار وعناصرها، أي فروعها في اتجاهات موحدة، مثل الأضلاع.

وتمتلئ المساحات الفاصلة بمزارع مطبوعة منتجة بالطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يوفر موطناً لأنواع الحيوانات والنباتات لتزدهر مع نضوج الأشجار. وفي وقت لاحق، يمكن لهؤلاء المزارعين أن يحملوا شتلات شجرة جديدة يتم تطعيمها في نقاط أعلى في الهيكل، مما يمكنها من النمو بشكل أطول.

هندسة المستقبل المعمارية

بالنسبة ليواكيم، فإن المبنى ليس مجرد مشروع فني لمرة واحدة. وهو يرى أن هذا النوع من الهياكل أصبح شكلاً جديداً من أشكال الهندسة المعمارية ذات الأساس الحيوي ومنخفضة الكربون التي يمكن استخدامها لبناء أي شيء تقريباً، وإن كان ذلك ببطء. ويقول إن المفهوم هو «دفع الطبيعة إلى القيام بالأشياء التي تفعلها بشكل طبيعي... ولكن تشكيلها في هياكل قابلة للاستخدام... وفي النهاية بناء منازل».

* «مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».

اقرأ أيضاً


مقالات ذات صلة

«سلوشنز» السعودية تُوقّع عقوداً مع «إس تي سي» بـ173.8 مليون دولار

الاقتصاد أحد فروع «سلوشنز» في السعودية (الشركة)

«سلوشنز» السعودية تُوقّع عقوداً مع «إس تي سي» بـ173.8 مليون دولار

وقّعت «سلوشنز» عقوداً جديدة مع «إس تي سي» بقيمة 651.7 مليون ريال، لتنفيذ مشاريع في مجالي البنية التحتية لتقنية المعلومات وتحديث برمجيات «أوراكل».

«الشرق الأوسط» (الرياض)
خاص «رينغ»: «يشهد الأمن المنزلي الذكي في السعودية تحولاً من المراقبة التقليدية إلى أداة تُسهّل الحياة اليومية وتعزز التواصل الأسري» (رينغ)

خاص دراسة جديدة:91 % من السعوديين يشعرون بالأمان مع الكاميرات الذكية في المنزل

يشهد الأمن المنزلي الذكي في السعودية تحولاً لافتاً حيث تُستخدم الكاميرات الذكية لتعزيز الراحة والتواصل اليومي بدعم من الابتكار ورؤية 2030.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا «غوغل» تُطلق ميزات مدعومة بالذكاء الاصطناعي لتعزيز الوصول منها «TalkBack» والتسميات التوضيحية و«كروم»

«غوغل» تُطلق أدوات ذكية لذوي الاحتياجات الخاصة عبر الذكاء الاصطناعي

«غوغل» تُطلق ميزات جديدة مدعومة بالذكاء الاصطناعي لتعزيز إمكانية الوصول، مثل «TalkBack»، والتسميات التوضيحية التعبيرية وتحديثات «كروم».

نسيم رمضان (لندن)
الاقتصاد رجل يسير بجانب شاشة ذكاء اصطناعي في مؤتمر «ليب 25» في الرياض (واس)

كيف يعيد الذكاء الاصطناعي تشكيل سوق العمل السعودية؟

تؤكد تحليلات ودراسات أن الذكاء الاصطناعي والتقنيات الحديثة باتا يشكلان حجر الزاوية في صياغة ملامح سوق العمل خلال السنوات المقبلة.

آيات نور (الرياض)
خاص «ساس»: الشفافية وبناء الثقة عنصران أساسيان لحماية سمعة المؤسسات في ظل الاعتماد المتزايد على الذكاء الاصطناعي (شاترستوك)

خاص الذكاء الاصطناعي بين الحوكمة والحرية... من يكبح من؟

يحذر خبراء شركة «ساس» من تسارع الذكاء الاصطناعي دون حوكمة واعية مؤكدين أن الشفافية والثقافة والقيادة ضرورية لضمان الاستخدام الأخلاقي والمسؤول للتقنيات الجديدة.

نسيم رمضان (أورلاندو - الولايات المتحدة)

«الطائرات دون طيار» تُحدث نقلة جديدة في عالم التشييد والبناء

الطائرات الروبوتية تتيح تنفيذ المهام بقطاع البناء والتشييد بسرعة ودقة وكفاءة تفوق القدرات التقليدية (الدكتور يوسف فرقان كايا)
الطائرات الروبوتية تتيح تنفيذ المهام بقطاع البناء والتشييد بسرعة ودقة وكفاءة تفوق القدرات التقليدية (الدكتور يوسف فرقان كايا)
TT

«الطائرات دون طيار» تُحدث نقلة جديدة في عالم التشييد والبناء

الطائرات الروبوتية تتيح تنفيذ المهام بقطاع البناء والتشييد بسرعة ودقة وكفاءة تفوق القدرات التقليدية (الدكتور يوسف فرقان كايا)
الطائرات الروبوتية تتيح تنفيذ المهام بقطاع البناء والتشييد بسرعة ودقة وكفاءة تفوق القدرات التقليدية (الدكتور يوسف فرقان كايا)

في عصرٍ تتسارع فيه التطورات التكنولوجية، لم تعد الروبوتات حكراً على المصانع أو المختبرات؛ فقد باتت تحلِّق في السماء، حاملةً معها أدوات البناء والمواد الخام، في مشهد يبدو أقرب إلى الخيال العلمي، لكنه أصبح واقعاً بفضل ما تُعرف بـ«الروبوتات الطائرة» أو الطائرات المسيَّرة (الدرونز) المتخصِّصة في أعمال البناء.

وبينما كانت استخدامات الطائرات الروبوتية في قطاع البناء تقتصر في الغالب على أعمال المسح والمراقبة ورسم الخرائط، فإن تحديات متزايدة مثل ارتفاع تكاليف العمالة، والحاجة إلى تحسين الإنتاجية وجودة البناء، وتقليل الفاقد واستهلاك الطاقة، إلى جانب النمو السريع في عدد سكان العالم، تُعزِّز الحاجة إلى إيجاد حلول مبتكَرة تلبي الطلب المتزايد على المساكن والبنية التحتية في العقود المقبلة.

وفي مواجهة هذه التحديات، يسهم الاتجاه المتزايد نحو الأتمتة في قطاع البناء في تعزيز استخدام تقنيات مثل التصنيع المسبق في الموقع، وتوظيف القدرات الروبوتية في تنفيذ المهام الإنشائية. ورغم الفوائد الكبيرة لكلا النهجين، فإن عمليات البناء التقليدية في الموقع تظل أساسيةً لتنفيذ الغالبية العظمى من المشروعات.

منصات طباعة تجسيمية جوية

وتُقدِّم هذه الروبوتات الطائرةُ حلولاً ثوريةً تتيح تنفيذ المهام في مواقع يصعب الوصول إليها، بسرعة ودقة وكفاءة تفوق القدرات التقليدية، بحسب دراسة، نُشرت في عدد 23 أبريل (نيسان) الماضي، من دورية «ساينس روبوتيكس».

وتتناول الدراسة التي أجراها باحثون بجامعة إمبريال كوليدج لندن البريطانية، مستقبل ما يُعرف بـ«التصنيع الإضافي الجوي (AAM)»، أو «الطباعة ثلاثية الأبعاد الجوية»، وهو نهج جديد في قطاع البناء والتشييد يعتمد على استخدام الروبوتات الطائرة في تنفيذ الهياكل ثلاثية الأبعاد، وتركيب الطوب والكتل مباشرة في موقع العمل.

ويهدف هذا المجال إلى تحويل الطائرات دون طيار إلى منصات طباعة تجسيمية (ثلاثية الأبعاد) محمولة جواً، لبناء أو إصلاح هياكل في مواقع يصعب الوصول إليها، أو في بيئات خطرة مثل الجسور أو ناطحات السحاب. ويمكن لهذا النهج باستخدام الطائرات الروبوتية المُجهَّزة بمعالجات مخصصة للمهام الإنشائية أن يحدث تحولاً كبيراً في استخدام الطائرات الروبوتية في الأنشطة الإنشائية في الموقع.

ووفق نتائج الدراسة، يتميَّز هذا النهج بإمكانية التوسُّع العمودي للأبنية على ارتفاعات عالية، والوصول إلى أماكن يصعب الوصول إليها باستخدام المعدات التقليدية، إلى جانب تنفيذ أعمال صيانة سريعة عند الحاجة. كما تستطيع الروبوتات الطائرة العمل بسهولة على ارتفاعات مختلفة، مما يسمح لها بأداء المهام الإنشائية في مستويات يصعب على الروبوتات الأرضية الوصول إليها عملياً.

وتتمتع هذه الروبوتات أيضاً بالقدرة على الوصول إلى المناطق النائية أو المتضررة من الكوارث، أو البيئات التي يصعب فيها نشر المعدات التقليدية، مثل الجبال أو الأبنية الشاهقة أو الصحارى، متجاوزةً العقبات التي قد تواجه الأنظمة الأرضية، وبذلك يمكن للطائرات الروبوتية، تقليل الاعتماد على العمال في المواقع الخطرة، ما يحدُّ من الحوادث ويُسرِّع وتيرة العمل في مشروعات البناء.

يقول الدكتور يوسف فرقان كايا، الباحث الرئيسي للدراسة من مختبر روبوتات الاستدامة بجامعة إمبريال كوليدج لندن، إن الطباعة ثلاثية الأبعاد الجوية تعزِّز الكفاءة من خلال أتمتة عملية وضع المواد مباشرة في موقع العمل، ما يُلغي الحاجة إلى السقالات أو الآلات الثقيلة. كما تُسهم هذه التقنية في تقليل الأثر البيئي عبر تقليص الفاقد من المواد والانبعاثات الناتجة عن عمليات النقل.

حلول مرنة وتحديات مستقبلية

وأضاف، لـ«الشرق الأوسط»، أن الطائرات دون طيار تتمتع بمرونة عالية، كونها مستقلةً عن طبيعة التضاريس، وقادرةً على العمل في الأماكن المرتفعة أو الضيقة، مما يجعلها مثاليةً للاستجابة بعد الكوارث، وإصلاح البنية التحتية، أو تنفيذ مشروعات البناء في المواقع التي يصعب الوصول إليها باستخدام الأساليب التقليدية.

تختلف عملية تشغيل الطائرات الروبوتية لأداء مهام «التصنيع الإضافي الجوي» بشكل جوهري عن تقنيات البناء التقليدية، التي تعتمد على مخططات هندسية معدّة مسبقاً، إذ لا يزال هذا النهج الناشئ في مراحله الأولية، ويحتاج لمزيد من التطوير قبل اعتماده على نطاق واسع.

ويشير كايا إلى أن نشر هذه التقنية يتطلب التغلُّب على مجموعة من التحديات، في مقدّمتها محدودية الحمولة التي تستطيع الطائرات دون طيار حملها، وقِصر عمر البطارية، بالإضافة لصعوبات تتعلق بدقة الطيران، ومشكلات في أنظمة الاستشعار والملاحة في البيئات الخارجية المفتوحة.

كما يتطلب توسيع نطاق استخدام هذه التكنولوجيا معالجة تحديات علمية وتكنولوجية أعمق، تشمل تطوير منصات الطيران الروبوتية نفسها، وتحقيق تقدم كبير في مجالَي التصميم المعماري وعلوم المواد. وتُعدُّ هذه التطورات ضروريةً لدمج تقنية «التصنيع الإضافي الجوي» بكفاءة في مشروعات البناء واسعة النطاق والموقعية.

اقرأ أيضاً