Artikkeli: Priavolou, Christina (2018) The Emergence of Open Construction Systems: A Sustainable Paradigm in the Construction Sector? Journal of Futures Studies, Vol. 23 (2), 67–84

Tiivistelmä

Tämä tutkimus käsittelee sitä miten talonrakentamisen kysymykset voivat mullistaa rakennusalan. Se keskittyy yhteismaaperustaisiin organisaatioverkostoihin, teknologioihin ja käyttäjiin, jotka muodostavat niche-praktiikan dominantin paradigman reunamille. Tämä praktiikka voidaan käsittää olevan DGML (“Design Global, Manufacture Local”), ja siitä esimerkkinä toimii Hexayurt, Open Source Ecology Microhouse sekä WikiHouse. Käyttämällä näitä deskriptiivisiä tapaustutkimuksia valaistaan avoimien rakennusjärjestelmien haasteita ja mahdollisuuksia koskien teknologisia, institutionaalisia ja sosiaalisia aspekteja. Huolimatta positiivisesta dynamiikasta, joitain ongelmia tulee ratkaista, niin että kestävästi rakennettu ympäristö voisi kukoistaa.

Lainauksia

DGML-lähestymistapa

CBPP:n muotona DGML-lähestymistapa esittelee siirtymän massatuotetuista ratkaisuista kustomoituihin. Se kuvaa globaalin digitaalisen yhteisvaurauden konvergenssia paikallisten tuotantoteknologioiden (mm. 3D-tulostimet, CNC-laitteet, laserleikkurit ym.) sekä yksinkertaisempien työkalujen kanssa (kuten sahat, porat ym.). Se on syntynyt lupaavana hajautetun tuotannon mallina dominantissa kapitalistisessa järjestelmässä (Giotitsas & Ramos, 2017). DGML:n vaikutuksesta kulttuuriin on keskusteltu kosmolokalismin idean avulla (Ramos, 2017).

Myötäillen tutkimusta Kostakis, Latoufis Liarokapis, & Bauwens (2016a), DGML-paradigmaan kuuluu kolme omalaatuista komponenttia: suunnitellun vanhenemisen, joka kuvaa hyödykkeiden tarkoituksellista tuottamista rajoitetulla elinajalla voiton maksimoimiseksi (BBC, 2017; Guiltinan, 2009), poistaminen; on-demand -tuotanto, joka ottaa huomioon tuotantoprosessin tapahtuvan lokaalissa tuotantotilassa, minkä takia kuljetus ja ympäristövaikutukset oletetaan matalammiksi (Kohtala & Hyysalo, 2015; Kostakis, Fountouklis, & Drechsler, 2013); sekä digitaalisen (softat, design) että materiaalisen infran (hacklabit, tuotantotilat, yhteiset koneet ja laitteet) jakamiskäytännöt ja keskinäistäminen.

Ottaen huomioon viimeaikaiset huolet kestävyydestä (Taranic, Behrens, & Topi, 2016; Whicher, Harris, Beverley, & Swiatek, 2018), DGML-malli voi raivata tietä kestäville käytänteille rakennetuissa ympäristöissä. Tämä malli sisältää modulaarisen designin konseptin kierrätyselementtejä käyttämällä, jotka voidaan purkaa ja käyttää uudelleen ilman vaurioita. Täten voidaan saavuttaa valmistettujen komponenttien korjattavuus, purettavuus, kierrätettävyys ja uusittavuus (Bonvoisin, 2016).

DGML-lähestymistapaa määrittää joustavuus esineiden suunnittelussa käyttämällä parametrisia design-työkaluja. Digitaaliset 3D-mallit stimuloivat käynnissä olevia interaktioita design-prosessiin osallistujien kesken, sillä ne esittävät informaation myös aloittelijoiden helposti ymmärrettävässä muodossa (Yap, Ngwenyama, & Osei-Bryson, 2003). Rakennusgeometriaan voidaan lisätä lisäulottuvuuksia kuten rahoitusdataa, materiaalin ominaisuuksia tai energiaominaisuuksia BIM:n avulla (Building Information Modelling). BIM mahdollistaa kehittyneet simulaatiot — mm. rakenteen testaukset, energia-analyysit jne. — mitkä mahdollistavat rakennusten elinkaaren hallinnan parantamalla ennustettavuutta.”

Avoimien rakennusjärjestelmien teknologiset, institutionaaliset ja sosiaaliset aspektit

Esitetyt muutosesimerkit kolmessa tapaustutkimuksessa ovat merkittäviä tulevaisuuden rakennussektorille ja yhteiskunnan kehitykselle. Fokus asetetaan mahdollisuuksien ja ongelmien identifikaatioon, joita nämä yhteisöt kohtaavat, avoimien rakennusjärjestelmien käyttöönottamiseksi. Relevantit ongelmat analysoidaan liittyen kolmeen toisiinsa liittyvään aspektiin: teknologiaan, instituutioihin ja yhteiskuntaan.

Teknologinen aspekti

Parametriset design-työkalut voivat tukea avoimien rakennusjärjestelmien käyttöönottoa ja leviämistä, ottaen huomioon että yksi-sopii-kaikkeen -ratkaisut talonrakentamisessa eivät toimi (WikiHouse, 2018a). Rakennusten kompleksisuus yhdessä eri alueellisten kontekstien kanssa (ilmasto, maaperä, lait ym.) tekevät parametreistä korvaamattomia. Investointi informaationhallintaan BIM-teknologian avulla voi tukea pitkäaikaista päätöksentekoa, kun taas robustit suunnitteluprosessit vastaavat laatu- ja riskitekijöihin, joita rakentajayhteisöt ovat identifioineet (Open Source Ecology, 2018).

Lisäksi kommunikaatioprotokollat ovat tarpeen, jotta eri sidosryhmät voivat ottaa vastuun ongelmista ja tehdä yhteistyötä harmonisesti rakennusprosessin aikana. Transnationaalista yhteistyötä avittaaksemme BIM:n avulla, kansalliset luokittelujärjestelmät tulisi yhdistää kansainväliselle mittakaavalle avoimilla standardeilla (kuten Industry Foundation Classes). Tämä mahdollistaisi insinööritoimistojen osallistumisen avoimien rakennusjärjestelmien tutkimukseen ja kehittämiseen tarjoamalla teknistä tukea yhteisöille ympäri rakennusalan tarjontaketjun.

Mitä designiin tulee, kriittinen elementti kansainvälisen, yhteistyöhön perustavan rakenteiden joukon luomiselle avoimia rakennusjärjestelmiä käyttämällä on standardointi. Tämä termi viittaa globaaliin dimensionaaliseen viitekehyksen muutokseen jolla varmistetaan yhteiset design-suuntaviivat (Open Structures, 2018). Tällä tavoin niiden osien, joista rakennus koostuu, dimensiot voidaan valita perustuen yhteiseen globaaliin ruudukkoon. Nämä osat voidaan sen jälkeen kasata komponenteiksi, jotka taas voidaan yhdistää joustaviksi rakenteiksi ja superrakenteiksi. Rakennuksen rakentaminen voisi, täten, olla analogista organismin muotoutumiselle (Open Structures, 2018).

Toinen integraali osa prosessia on yksityiskohtainen open source -dokumentaatio sekä sen jatkuva päivittäminen. Arkkitehtoninen data (esim. digitaaliset piirustukset ja laskelmat), rakennusdata (esim. mallitestit ja rakennusmenetelmät), tekniset, kemialliset ja biofyysiset yksityiskohdat (esim. sääolosuhteet ja maaperä), kustannukset (esim. materiaalit ja laitteet) sekä ympäristön vaatimukset (esim. kierrätys, vesi ja sen ehtyminen) tulisi olla tarkasti dokumentoitu, mikä auttaa avoimen hardwaren ratkaisujen soveltamisen toistettavuutta helposti seurattavien manuaalien avulla (Bonvoisin, 2016).

Kokeilut uusilla materiaaleilla voivat parantaa avoimia rakennusjärjestelmiä. Monoliittisten materiaalien (kuten vaneri, pahvi jne.), joita pääosin käytetään näiden rakennusten alkuvaiheessa, käyttämisen sijaan kehittyneitä materiaaleja kuten nanoteknologiaa, biomuoveja ja komposiitteja voidaan myös testata. Kuitenkin ottaen huomioon erot orgaanisten ja teollisten materiaalien välillä, erityistä huomiota tulee kiinnittää varmistamaan uusien materiaalien kierrätettävyys. Tavoite on saavuttaa energiasäästöjä, rakenteellista kapasiteettia sekä korkeampi kosteuden ja lämmönkestävyys äärimmäisissä sääolosuhteissa ympäristöystävällisten ja kierrätettävien materiaalien avulla.

Institutionaalinen aspekti

Avoimet rakennusjärjestelmät ovat lupaavia, mutta alueellinen vaihtelu rakentamisen ja kaavoituksen säännöksissä on haasteellista. Vaikka International Building Codes kuvaakin rakennusalan kokemuksen ja teknologian parhaita käytänteitä, paikalliset säännökset vaihtelevat maittain ja kontekstista toiseen. Esimerkiksi osissa Missouria ei ole rakennussääntöjä ollenkaan (Open Building Institute, 2018), kun taas UK:n rakennusluvat voidaan kiertää tiettyjen lakien mukaisesti (Knight & Williams, 2012).

Yksinkertaistetun lainsäädäntödokumenttien tietokannan luomisen uskotaan tuovan merkitsevyyttä avoimen rakennusjärjestelmien rakentamiselle paikallisella tasolla (Open Building Institute, 2018). Lisäksi käyttämällä hyödyksi olemattomia tai epämääräisiä säännöksiä, porsaanreiät laeissa mahdollistavat yhteisöjen toimia vapaammin (Knight & Williams, 2012).

Avoimien rakennusjärjestelmien sisäänrakennettu modulaarisuus mahdollistaa spatiaalisten esteiden lieventämisen, jotka aiheutuvat eroista tiukoissa rakennussäännöissä. Siinä mielessä modulaarisuus mahdollistaa joustavuuden, mikä vuorostaan edistää määräystenmukaisuutta: korvaamalla tietyt moduulit toisilla; vaihtamalla materiaali toiseen; lisäämällä tai poistamalla moduuleita vastaamaan geometrisiin rajoitteisiin. Lisäksi modulaarinen design auttaa rakenteiden purussa takaisin rakennusmoduuleiksi, mitä voidaan muokata, korvata tai päivittää itsenäisesti. Lisäksi moduuleita voidaan testata eri olosuhteita varten.

Huolimatta kyvyttömyydestään vastata räjähtäneiden maan hintojen sekä eriarvoiseen resursseihin käsiksipääsyn ongelmiin, avoimen rakentamisen järjestelmät tuntuvat saavan poliittista tukea, kuten Wikihousen projekti Almeressa. Syy tälle voi olla kasvava kysyntä kestävälle asumiselle kehitysmaissa ja lisääntyneet matalatuloisten ihmisten määrät kehittyneissä maissa.

Sortavien leikkauspäätösten sisällä on mahdollista, että paikallistoimijat alkavat rahoittaaa avoimen rakentamisen järjestelmiä pienen kustannustason ratkaisuina. Muutoin yhteisöjen tulisi jatkaa kamppailua lahjoitus- ja muussa muodossa tulevan rahoituksen puolesta (esim. myymällä manuaaleja ja tarjoamalla tukipalveluja).

Lopuksi, epämuodollisten tiimien ja yksilöiden instituution tasolle pääsy on tärkeää näille aloitteille. Ryhmittymät pyrkivät edistämään alkuvaiheen ideoitaan ja toimimaan ammattiryhmissä projektien toteuttamiseksi. Kun ammattilaisia ja organisaatioita tulee ajan mittaan lisää mukaan, instituutiorajoitteet eliminoituvat (Molitor, 1977).

Sosiaalinen aspekti

Informaatioteknologioiden mahdollistamana avoimet rakennusjärjestelmät pyrkivät tuottamaan asumispalveluja luovalla, yhteisöllisellä ja seurallisella tavalla. Ihmiset nauttivat suuremmasta potentaalista kun he työskentelevät kollektiiveissa, mikä johtaa esiteollisen arkkitehtuurin renesanssiin yhteisöperustaisen rakentamisen avulla. Tässä kontekstissa kansalaisvetoiset aloitteet pyrkivät tarjoamaan huokeaa ja kestävää asumista.

Digitaalivalmistusteknologiat voivat olla avuksi tämän tavoitteen saavuttamisessa niitten muuntaessa digitaalidataa fyysisiksi esineiksi. Täten osaamisvaatimukset, kustannukset ja tarvittava aika rakentamiselle madaltuvat yhdessä siihen liittyvän logistiikan ja ympäristölle aiheutuvien kustannusten kanssa (Kostakis, Fountouklis, & Drechsler, 2013).

Markkinatalousjärjestelmistä pois siirryttäessä matalan kustannustason mukautuvat ja kestävät ratkaisut ovat mahdollisia lokaalisti. Yhteistä infrastruktuuria ruokkiva globaalin digitaalisen yhteisvaurauden maaperä laajentuu jatkuvasti eri puolilta maailmaa annettujen kontribuutioiden myötä. Sen lisäksi erilaisten rakennustyyppien saatavuus open source -lisenssien alla edistää kokeilukulttuuria ja kykyä kehittää parhaiden ja asianmukaisimpien elementtien yhdistelmiä jokaiseen eri tilanteeseen.

DGML-mallin käyttöönotto rakennussektroilla tuo mukanaan radikaalin eri lähestymistavan verrattuna dominanttiin malliin. Rakennusprosessin kaltaisissa tapauksissa, joissa eri intressit omaavat sidosryhmät ovat saman pöydän ääressä, konfliktit ovat väistämättömiä. Avoimet rakennusjärjestelmät saattavat olla pitkäikäinen kestävä ratkaisu globaaleihin ongelmiin open source -yhteisöille. Toisaalta yhteinen infrastruktuuri saattaa uhata lyhytaikaisia, voittoa tavoittelevia rakennusyritysten tavoitteita.

Roolien ja vastuiden uudelleenmäärittely kaikkien rakennusprosessissa mukana olevien osapuolten tapauksessa — mukaanlukien hallitukset, itsensä rakentavat yhteisöt, insinöörit ja omaisuuserien omistajat — on vaatimus. Esimerkiksi tukipalvelut ja konsultointi voidaan ostaa materiaalisten esineiden sijaan ja systeemejä voidaan kehittää ja monitoroida yhteiskäyttöympäristöissä kilpailuympäristöjen sijaan.

Kun tarkastellaan juuri julkaistua tietoa avoimesta rakentamisesta, sellaisten tavoitteiden skaalautuvuus ja niiden tulevaisuuden kyky voittaa kilpailu dominantista rakentamistavasta laadun tai turvallisuuden mittareilla voi olla kyseenalainen. Kuitenkin avoimen rakentamisen aloitteiden menestys on aikaisemmin antanut painoarvoa ihmisten mukanaololle. Sitä voidaan kasvattaa edistämällä globaalia tietoisuutta open source -liikkeen kestävyyspiirteistä, sekä kiertotalouspiirteistä, jotka ovat sisäänrakennettu avoimen rakentamisen järjestelmiin. Voimaannuttavalla proaktiivisia ja asiantuntevia kansalaisia globaalisti, useammat henkilöt, kollektiivit ja yritykset olisivat mukana parantamassa avoimen rakentamisen järjestelmiä ja siihen liittyvää lainsäädäntöä. Tällä tavoin joustavien, modulaaristen rakenteiden kehittäminen yhteisellä viitekehyksellä voisi olla palapelin viimeinen pala. Kuitenkaan kukaan ei voi kyseenalaistaa koulutuksen roolia osanottajien valmistelussa uusia rakentamisen käytäntöjä varten ja rakentamisen resilienssiin globaalilla skaalalla.

Huolimatta näiden open source -yhteisöjen vaivannäöstä ahdistavien tulevaisuuden ongelmien ratkaisussa, uusien liiketoimintastrategioiden muodostamisessa ja instituutioksi muuttumisessa, nämä projektit pysyvät marginaalisina. Niiden liikemäärämomentti tarjota huokeaa ja kestävää asumista vaikuttaa moneen. Niiden kasvavat yhteiskunnalliset vaikutukset kasvattavat näiden innovatiivisten aloitteiden mahdollisuuksia kehittyä tärkeäksi asiaksi.

Erityisesti ratkaisujen testaamista kiihdyttämällä globaalin kontribuuttoriverkoston avulla nämä yhteisöt voidaan integroida valtavirtaan ja haastaa status quo.

Ottaen huomioon huolet globaalista luottokriisistä ja kestävyydestä, DGML-malli luo uuden ekosysteemin, jolla on potentiaalia kasvaa laajemmalle. Keskeiset systeemiset tekijät, jotka mahdollistavat tämän leviämisen, ovat mm.: halvan ICT:n ja internetin käyttöönotto laajalti, relevantin kulttuurin kehittäminen avoimuuden ja jakamisen ympärille, jota voimistaa laajalle levinnyt informaation jakaminen, sekä ekologinen kriisi, joka luo suuremman kysynnän kestävämmille ja kiertotalouteen perustuville malleille.

Viimeisenä, DGML-mallilla on joustavuutta sopeutua eri tarpeisiin ja konteksteihin, sekä tarjota ratkaisuja eri ongelmiin, mitkä saattavat korreloida markkinahäiriöiden kanssa pohjoisella pallonpuoliskolla tai relevantin infrastruktuurin puutteen kanssa eteläisellä pallonpuoliskolla. Näin se voi täyttää umpeen markkinaperustaisten ratkaisujen jättämät aukot asumisessa kehittämällä vaihtoehtoisia asumisen tuottamisen järjestelmiä, samalla kun se tarjoaa huokeaa asumista ihmisille, jotka sitä tarvitsevat.”

Yhteenveto

“Tämä artikkeli tuo panoksensa ymmärrykseen siitä miten yksilöt, yritykset ja valtiot voivat tulla yhteen edistämään kestävästi rakennettua ympäristöä. Se on pyrkimys valaista syntyvän avoimen rakentamisen dynamiikkaa, jota toteutetaan DGML-mallilla. Koko keskustelu avoimista rakentamisen järjestelmistä on saanut vauhtia ahdistavien globaalien ongelmien aiheuttaessa enemmän huolta.

Tässä kontekstissa esiteltiin kolme case-tapausta havainnollistamaan niitä tapoja ja keinoja joilla DGML-malli voi edistää rakennussektorin kestävyyttä jakamalla fyysisiä ja digitaalisia infrastruktuureja. Nämä case-tapaukset näkevät rakennusprosessin yhteisövetoisena proseduurina, joka edistyy markkinatalouden ulkopuolella. Aiheeseen liittyviä relevantteja haasteita ja mahdollisuuksia käsiteltiin myös.

Yhteenvetona todetaan, että DGML-mallin käyttöönotto rakennusalalla vaatii huomattavia muutoksia nykykäytäntöön, eri sidosryhmien rooliin ja prosessien skaalaan.

Erityisesti syntyy uusia liiketoimintastrategioita, joissa on mukana neuvonantajia, liiketoiminta- ja organisaatioasiantuntijoita kansalaisvetoisissa projekteissa. He tarjoavat asiantuntemustaan kaikissa rakentamisen toimitusketjun eri vaiheissa. Yhteisöjen institutionalisoinnin tarpeellisuus, sekä standarding design-ruudukko suuren mittakaavan rakennuksiin voivat avittaa avointen rakennusjärjestelmien potentiaalia, mikä maksimoi niiden yhteiskunnallisen impaktin.

Tämän tutkimuksen rajoite on, että DGML-mallin rakennussektorilla tapahtuvan käyttöönoton mukana tulevat ongelmat ja mahdollisuudet identifioitiin, mutta niihin ei vastattu suoraan. Avointen rakennusjärjestelmien tekniset arvioinnit voivat arvioida näiden rakenteiden kestävyyttä. Toivottavasti tämä artikkeli saa aikaan keskustelua ja kokeiluja teollisuudenalalla ympäri maailman.”

Kirjoittajat

• Christina Priavolou. Ragnar Nurkse Department of Innovation and Governance, Tallinn University of Technology, Akadeemia street 3, 12618, Tallinn, Estonia.
• P2P Lab, Kougkiou 3A, 45221, Ioannina, Greece.

 

Lähde: P2P Foundation Blog