Роботи построиха сграда от 243 дървени плоскости

sgrada roboti

Изложбената зала Landesgartenschau се намира в живописния град Gmünd, Щутгарт. Тя е проектирана, за да покаже съвременното развитие на компютърния дизайн и роботизирани производства за леки конструкции от дървен материал.

Проектиран в сътрудничество с Института по строителни конструкции и структурен дизайн (ITDK) и Института на инженерите по геодезия, павилионът е построен за четири седмици. Той се състои от 243 геометрично различни плочи от слоеста дървесина, роботизирано проектирани извън площадката и сглобени на място. Сградата е с изолация и енергийно ефективна, а също така са спестени и материали, понеже дървените панели са по-тънки от 5 см. Това става възможно чрез интегрирано компютърно проектиране, симулация, изработване и съвременни методи на заснемане.

Дървото е един от най-старите строителни материали, известни на човечеството. Появата обаче на нови роботизирани производствени процеси, заедно с компютърното проектиране, симулация и съвременни методи на заснемане  предполага изцяло нови възможности за дизайн и области на приложение. Те формират основата на специално изпълнени и ефективни конструкции, направени от налични местни и възобновяеми дървесни ресурси. Следващите пет основни аспекта подчертават иновативния характер на проекта:

Биометричен подход

В сравнение с изкуствените конструкции, естествените биологични конструкции проявяват значително по-висока степен на морфологично диференциране. Тази диференциация по форма и структура е ключов аспект за тяхната производителност и ефективност на ресурсите и оптимизиране на материала. Поради тази причина, принципите на строителна морфология често могат да бъдат прехвърлени в дизайна на техническите приложения, включително архитектурата и конструкциите. В контекста на изложбената зала Landesgartenschau, плочите от естествени черупки са особено интересни, тъй като представляват една конструкция от отделни елементи.
Landesgartenschau

Скелетът на морски таралежи е такава модулна система направена от калциево-карбонатни ламели, които са свързани чрез микроскопични издатини, фиксиращи краищата на плочите, които наподобяват изкуствените стави на пръстите.

Компютърен дизайн и симулация

Разработването на сложната конструкция на изложбената зала от плочи е станало възможно благодарение на съвременен компютърен дизайн и симулационни методи. Те позволяват генериране, симулация и оптимизация на биометрични конструктивни принципи в областта на архитектурата.

Инструментариумът на компютърния дизайн, разработен в рамките на този изследователски проект предлага възможността да се включат конкретни характеристики и производствени параметри в процеса на проектиране. Вместо да чертае ръчно всяка плоча, пространственото оформление на плочата е заложено в симулационен и оптимизационен процес за автоматизирано намиране на подходящата форма, като са включени параметрите и ограниченията на роботизираното производство.

sgrada roboti

Роботизирано производство

Акцентира се основно на тясно свързана цифрова верига от геометрично генериране, структурен анализ и цифрово производство. Това включва роботизираното производство на всичките 243 геометрично диференцирани плочи от буков шперплат за основната структура, както и предварителното цифрово задаване за производство на топлоизолация, хидроизолация и облицовка.
Landesgartenschau

Едно от най-важните предизвикателства и иновации е роботизираното производството на 7600 индивидуални сглобки, наподобяващи стави на пръсти, които чрез своите заключващи връзка, са основна причина за структурната стабилност на сградата.

Съвременни проучвания

В сравнение с конвенционалните методи, развитата съвременна производствена техника дава възможност за постигането на много по-висока точност. Така се осигурява качество на всички индивидуално изработени плочи. Освен това, готовата сграда многократно ще бъде сканирана триизмерно за анализ на дългосрочното поведение на конструкцията. Отклонението на плочите от шперплат в равнината, което е мярка за точност на изработката, е само 0,86 мм. В сравнение с допуска при конвенционалното строителство с дървен материал, това е изключително ниска стойност – особено като се има предвид, че структурата от черупки е и завършена интериорна повърхност в същото време.

Иновативни дървени конструкции

Изложбената зала Landesgartenschau е първата сграда, чиято основна структура се състои от робот с предварително произведени плочи от буков шперплат.

Подобно на функционалната интеграция в много биологични системи, системата от плочи образува структура и обвивка на сградата едновременно. Структурните натоварвания, които се случват около ръбовете на плочата се прехвърлят ефикасно върху индивидуални сглобки, наподобяващи стави на пръсти.

sgrada roboti

Източник: dogrami.bg

Строители Бг

Строители Бг е електронно издание, специализирано в областта на строителството. Специализираните статии разглеждат всички етапи от строителния процес и активните участници в него. Цел на изданието е да запознае читателите със спецификите на отделните процеси и да ги улесни в тяхната дейност. Предлагаме набор от професионални статии, категоризирани по раздели, където можете да прочетете за спецификите на отделните продукти и системи, представени в тях от водещите фирми в бранша.

Прочетете също: