2021 年に注目すべき 27 の建設技術トレンド (パート 2)

テクノロジーは建設業界にかつてないほど大きな影響を与えています。クラウドベースのコラボレーションやデジタルツインの開発から、ロボット工学、スーパーマテリアル、ウェアラブルテクノロジー、さらには人工知能 (AI) に至るまで、数え切れないほどの驚くべきトレンドが、私たち全員の暮らしを形作る世界の改善に役立っています。

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本日は、2021 年以降に注目すべき、建設技術と土木技術の新たなトレンド 27 件をご紹介します。

建設業界に影響を与える建築技術と土木工学の新たなトレンド

新しい建築技術は単なる流行ではなく、楽しい新しいおもちゃでもあります。現在のプロセスを最新化することでメリットを得られる実用的なアプリケーションは数多くあります。

建設会社は競争力を維持し、遅れを取らないことを望んでおり、新しいアプローチを戦略とワークフローに統合する方法を模索しています。

建設分野におけるこれらの最先端技術は、業界の運営方法や将来のプロジェクトの実行方法を劇的に変えています。

建設・土木工学の最新技術動向

2021 年以降に注目すべき建設および土木技術のトップトレンドをご紹介します。

• ビルディング インフォメーション モデリング (BIM)
• クラウドとモバイルテクノロジー
• 無人航空機（UAV）
• バーチャルリアリティ
• 拡張現実
• 3Dプリント
• 人工知能
• ロボット工学
• 外骨格
• コネクテッドワークプレイス
• 自動運転車
• 先端材料
• スマートビルディング環境
• 機械学習
• プレハブ
• 予測分析
• 建設ソフトウェアとデータエコシステム
• 自己修復コンクリート
• 高度な GPS アプリケーション
• 新しい効果的なスキャンソリューション
• 木造建築
• ウェアラブルテクノロジー
• スマートビルディング
• モジュラー建築と3Dプリント住宅
• スマートホーム
• コネクテッドホーム
• 家族分析

前回の記事「2021年に注目すべき27の建設技術トレンド（パート1）」では、BIM、ドローン、VR/AR、3Dプリント、人工知能など、建設技術の新しいトレンドをご紹介しました。次に、自動運転車から機械学習まで、建設業界における新興技術の応用について引き続き紹介します。

10.つながる現場

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接続された現場では、クラウド テクノロジーを使用して、現場にいるか他の場所にいるかに関係なく、業務のほぼすべての側面に関する情報をすべての関係者に提供します。

設計情報を単一の真実の地点からオペレーターに提供することから、地理位置情報、遠隔地の現場監視、人員の位置追跡、リアルタイムのタグ付け、現場に接続された現状情報のシームレスな転送まで、プロジェクトに関わるすべての人のコミュニケーション、生産性、安全性が向上します。これは土木工学の分野における最も優れた新興トレンドの 1 つであり、最も優れた建設技術の 1 つとなるでしょう。

コネクテッド ワークステーションは、これらのステーションをサポートする直感的なテクノロジの開発と、これまで以上に幅広い使用により、2021 年にはさらに普及すると予想されます。

同時に、建物データを格納し視覚化するデジタル マッピング エンジンを通じて、人々を結び付け、融合させるシステムの開発も進んでいます。

Atlas は、設計および建設データを実際の現場にマッピングし、地理位置情報を使用して、物理的な場所に結び付けられた複数のシステムからのプロジェクト情報を表示することで、従来のフォルダー構造を廃止し、検査などの主要なアクセスプロセスをすべて合理化します。Tableau をビジネスデータ分析に使用します。

11.自動運転車

自動運転車は消費者の分野で引き続き注目を集めていますが、建設分野での導入は2021年に大きく進歩する見込みです。

ロボット工学の分野と同様に、建設工場における自動化、特に反復作業に関連する自動化は、生産性を大幅に向上させると同時に、より安全な作業環境を作り出し、業界の労働力不足の解決にも役立ちます。これは土木工学の分野における最も優れた新たなトレンドの 1 つになるでしょう。

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ボルボ建設機械は、スウェーデンの電気工場で電動掘削機を搭載した電動自動運転車両を試験運用しており、従来のユニットに比べて効率が40パーセント向上したという。

メーカーが開発している他のコンセプト車両には、整地や高精度なレベルを達成するために必要な慎重な動作を学習できる半自律型電動掘削機が含まれています。

自律技術と電気を組み合わせて使用​​することで、従来は作業を妨げていた中断や騒音レベルなしに、24時間体制で作業を行うことができます。

一方、ボルボ・トラックは、排出量を削減し、最適なルートを計画し、リアルタイムの交通状況に対応することで、都市の汚染、騒音、渋滞の緩和に役立つ可能性のある、完全自律型電気自動車のコンセプト車両群の開発を進めています。

12.先端材料

建物が環境に与える影響について人々がより意識するようになるにつれ、技術の進歩により多くの新しい材料の革新がもたらされました。

特にプラスチックに関しては、処理が難しい廃棄物のリサイクルが大幅に増加しました。最近の開発では、廃プラスチックが道路に組み込まれたり、新しい建築部品や構造物を 3D プリントするための材料として使用されたりしています。これは土木工学の分野における最も優れた新たなトレンドの 1 つになるでしょう。

二酸化炭素は、建設業界の二酸化炭素排出量を削減するために再利用されているもう一つの副産物です。

米国アトランタのプロジェクトでは、建物の構造に使用されるコンクリート混合物に CO2 が注入されました。

二酸化炭素は硬化プロセス中にコンクリート内部に閉じ込められ、混合物内の化学反応によって石灰岩のナノ粒子が形成され、最終材料の全体的な圧縮強度が向上します。

建築業界で最も人気のある材料の一つである「自己修復コンクリート」に、方解石沈殿バクテリアが混合されています。腐ったコンクリートの亀裂に水が入り込むと、これらの細菌が発芽し、生じた空気の隙間を埋めます。

その他の興味深い分野としては、歩行者の足跡からエネルギーを収集して発電し続ける「キネティック舗装」、時間の経過とともに形を変えたり自己組織化したりして構成要素がさまざまな条件下で反応する能力を持つ「4Dプリント構造物」、光に反応して世界で最も混雑した都市の空気中の汚染物質を中和する光触媒二酸化チタンでコーティングされた「スモッグを食べる建物」の台頭などがあります。

13.インテリジェントな建築環境

建設業界は私たちの世界に影響を与え、地球上のほぼすべての人の生活に影響を与え、他のほとんどのビジネスやサービスの運営を可能にしています。

このような状況において、構築された環境が可能な限り効率的に機能することを保証することは、人類の持続可能性と開発の成功にとって不可欠です。したがって、これは土木工学の分野における最も優れた新たなトレンドの 1 つとなるでしょう。

私たちが現在作成しているデジタル化された建築資産からのデータを活用することで、私たちの家、オフィス、都市は、よりスマートで、より効率的で、より便利で、環境に優しい方法で運営できるようになります。

さらに、生成されたデータは傾向を評価し、将来の建物、インフラプロジェクト、さらには大規模な都市全体のマスタープランに情報を提供するために使用できます。

世界中の無数の政府や当局が都市環境の効果的な開発を議題に挙げており、特に人々の生活環境に対する要求がより明確になるポストパンデミックの時代において、2021年には多くの分野の重要性が大幅に高まると予想されます。

14.機械学習

機械学習は、経験によって自動的に改善されるコンピューター アルゴリズムの研究です。 AI のサブセットである機械学習は、明示的にプログラムすることなく、システムが経験から自動的に学習し、改善できるようにする人工知能 (AI) のアプリケーションです。

機械学習は、データにアクセスし、それを使用して独自に学習できるコンピューター プログラムの開発に重点を置いています。

建設業界で機械学習を活用することで、安全性、生産性、品質、その他の必要な対策を向上させることができます。機械学習により設計と計画が簡素化され、チームのメンバーは専門知識と創造性を磨くことに時間を費やすことができます。

15.プレファブリケーション

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プレファブリケーション自体は新しい技術革新ではありません。建設業界では、数十年にわたってさまざまな用途にプレキャスト部品が使用されてきました。しかし、新しいテクノロジーにより、プレキャストの利点がより利用しやすくなり、建設業界がプレキャストをプロセスに統合する方法が変化しています。

たとえば、ManufactOn は、プレファブリケーション プロセスを完全に可視化するモバイル テクノロジーを提供しているため、プロジェクトに関わるすべての人が、何が作られているのか、どのように作られているのか、いつ納品されるのかを確認できます。 BIM 360 Docs との新しい統合により、設計および建設プロセスの最初から最後まで、1 つのワークフローでその情報を表示できるようになります。

16.予測分析

予測分析によりリスク管理がはるかに容易になります。 2017 年、BIM 360 Project IQ は、予測分析の使用を通じてリスク管理をどの程度支援できるかを把握するために、大手企業でベータ テストされました。

Project IQ は、下請業者、資材サプライヤー、設計計画、現場自体からのデータを分析し、履歴データに基づいてリスク要因を分析します。ダッシュボードが提供され、GC はプロジェクトのどの要素が最もリスクが高く、注意が必要かを判断し、ドリルダウンしてリスク評価の理由を確認できます。 Project IQ は過去のデータと、GC が Project IQ が提供する情報とどのようにやり取りするかを学習し、より優れた正確なリスク評価を継続的に提供します。

17.建設ソフトウェアとデータエコシステム

リアルタイムコラボレーションソフトウェアは、建設プロセス全体の不可欠な要素として認識されています。それでも、近い将来、この業界に大きな影響を与えると予想されます。このパラダイムシフトにおいてデータが不可欠な役割を果たすことは間違いありません。

18.自己治癒コンクリート

建設業界の専門家の多くは、自己修復コンクリートが道路、建物、住宅に使用され始めるだろうと考えています。

コンクリートは建設業界（建物、道路、橋の建設に使用）で最も広く生産され、消費される材料であるため、2030年までに年間約50億トンが使用されるようになると多くの人が考えています。

これは、中国とインド両国が現在経験している都市開発ブームによるところが大きい。現在、米国は既にこの地域の世界排出量の8％を占めており、この数字は増加する見込みです。

つづく…