Offsite konstruktion: hemligheten bakom hållbart byggande?

Byggandet är full av hållbarhetsmål och klimatnödsituationen innebär att både regeltrycket och marknadens förväntningar stiger som havsnivån.

Problemen är dock inte nya. Redan 2013 publicerade den brittiska regeringen sin industristrategi Construction 2025, som satte upp tydliga mål för lägre kostnader (minskning med 33 procent) och utsläpp (50 procent), plus snabbare leverans (upp 50 procent).

Med fokus på produktivitet och arbetskraftsfrågor följde Farmer Review 2016, provokativt med titeln Modernisera eller dö. Bland 10 huvudrekommendationer utmanade rapporten branschen att investera i FoU och innovation för att stödja tillverkad teknik, snarare än traditionella byggmetoder, särskilt inom bostadssektorn.

Dessa externa system och metoder – inklusive modulära och volymetriska lösningar, strukturella isolerade paneler, plus design för tillverkning och montering (DfMA) – erbjuder möjligheten att bygga och konstruera under fabriksförhållanden med större effektivitet och mindre avfall, mer kvalitetskontroll och mindre smuts.

Detta kan göra leveransen snabbare, billigare, säkrare och grönare. Så, vad är att inte gilla?

Nåväl, allt som hotar hegemonin av business-as-usual kommer att möta motstånd från branschens gamla garde. När paletten av designalternativ verkade begränsad i början av MMC, taggades offsite-lösningar som "boxy".

Pigeonholed som endast lämplig för budgetansökningar och projekt med flera enhetsupprepningar, blev MMC förknippat med enkla hotell, studentbostäder och fängelser. Även om det kan vara perfekt för system som söker stordriftsfördelar; det är också mycket mer än så.

Mytspridning krävs fortfarande. Till exempel finns det en uppfattning om att ett standardiserat tillvägagångssätt för att bygga kan hämma kreativiteten hos arkitekter när motsatsen är sant, hävdar Russell Haworth, VD för den globala teknikplattformen NBS:

"Ta exemplet med Lego; dess framgång ligger i dess enkelhet. Ändå, inom det strukturerade ramverket, öppnar det dörren för nästan oändliga kreativa alternativ – att bygga allt från Hedwig, Harry Potters uggla, till Millennium Falcon, den ikoniska Star Wars hantverk."

Framsteg inom robotik, automation och massanpassning innebär idag att komponenter kan erbjuda nästan oändliga designval, med kortare produktionsserier. Mångsidigheten blomstrar, oavsett om det primära byggmaterialet är betong, timmer eller stål.

Den resulterande prisbelönta designen kommer i alla former, storlekar och sektorer.

Inom utbildning, till exempel, finns det de träklädda kurvorna för expansionen på £4,4 miljoner till Addington SEN School, Reading, designad av HLM Architects och byggd av Reds10. Inom bostäder vann hållbarhetskunskaperna hos arkitekterna Bryden Wood beröm för att ha realiserat utvecklingspotentialen hos en problematisk plats i Churchwood Gardens, London.

Från hotell och hälsovård till badrumsstolar och broar, externa applikationer finns tillgängliga.

För leverans i snabb takt och skala, särskilt inom bostäder, är investeringar också avgörande.

Trots en utmanande start har Legal & General nyligen fördubblats och tillkännager ytterligare investeringar på flera miljoner pund i sin modulära bostadsarm. Husbyggaren Weston Group har också sänkt 35 miljoner pund i sin brittiska offsite-verksamhet, vilket skapar fler jobb på en ny fabrik vid sidan av sin befintliga anläggning i Essex.

Till och med Ikea går in och samarbetar med den svenska byggjätten Skanska om sitt skandinaviska BoKlok-hemkoncept, som kämpar mot flatpack-föreningen på platser som Worthing och Littlehampton, i West Sussex.

Denna kreativitet och tillväxt behöver inte kosta kvalitet och effektivitet.

Eftersom standardiseringen är mindre arbetsintensiv bidrar standardiseringen inte bara till att höja kvaliteten utan förkortar också tidsramar, särskilt när arbetsfaserna utförs samtidigt under fabriksförhållanden, utan förseningar på grund av dåligt väder eller brist på kompetens.

Genom att ta dessa flera fördelar tillsammans kan projekt som använder MMC visa sig vara snabbare än traditionella byggnationer och kräver färre leveranser till platsen, vilket minimerar påverkan på grannskapet.

Energi är ett annat område med potentiell effektivitetsvinst med offsite – i termer av förkroppsligande energi, termisk prestanda och avkolning. Bredare faktorer spelar dock in här, förklarar Simon Richards, hållbarhetsdirektör på Sir Robert McAlpine.

"Att leverera byggnadselement i en kontrollerad miljö gör det möjligt för oss att "göra rätt första gången". Det betyder att vi använder färre material, släpper ut mindre kol och ökar effektiviteten. Nivån på kvalitets- och prestandakontroll kommer också att hjälpa oss att minska operativa energiutsläpp – så länge installationen och gränssnitten med andra branscher är korrekta."

I slutändan är många av hindren för upptagande inte arkitektoniska eller tekniska, säger Adam Sanford, operations lead South East and London, på Southern Construction Framework. Frågorna är systemiska och kräver revolution, inte evolution, tillägger han.

"Offsite är inte bara hytter och behöver inte kosta mer. Men traditionella byggförsörjningskedjor är inte inredda för tillverkningsbaserade lösningar – en förändring krävs. Det trängande behovet av att ta bort koldioxid i den byggda fastigheten ställer unika utmaningar i skala och omfattning; det ger också oöverträffade möjligheter för marknadsstörare."

Att använda lean manufacturing-tekniker för att minimera materialförbrukning och avfall är en sådan möjlighet som erbjuds av externa lösningar. Detta är ett stort branschproblem och ett kritiskt hållbarhetsmått, givet officiell statistik som visar att konstruktion, rivning och schaktning genererar mer än tre femtedelar (62 procent) av det totala avfallet i Storbritannien.

Om man ser bortom enbart fabrikseffektivitet ligger ansvaret på byggsektorn att ta en proaktiv hållning till avfall genom att designa för dekonstruktion, avslutar James Ellis, ordförande för Construction Industry Group vid Chartered Institute of Marketing. "Framtiden för offsite måste omfatta den cirkulära ekonomin - se till att konstruktionen betraktar demontering antingen som kompletta paneler för återanvändning eller genom skiktning av system för att möjliggöra demontering ner till sina enskilda delar", säger han.

Detta är en konstruktion som omarbetats som intelligent tillverkning i slutna kretslopp, komplett med återtag av produkter. Detta är dagens byggda miljö, som utnyttjar digitala verktyg för att uppnå hållbarhetsmål, för en nettonoll i morgon. Det här är MMC.