斯图加特大学的学者表示,双穹顶展馆是第一个完全由机器人制作的木板、完全由主体组成的建筑。Landesgartenschau的展厅由243种不同的胶合板制成,采用自动化异地制造方法制造。
项目组称,该建筑是“第一座主体结构完全由机器人预制的山毛榉胶合板制成的建筑”。
它由斯图加特大学计算设计研究所(ICD)、结构设计研究所(ITDK)和工程测量研究所设计。
该建筑的绝缘、防水和覆层也已经数字化预制,这意味着该结构可以在四周内组装完成。
ICD的研究人员和团队成员奥利弗大卫Krieg解释说,“简单来说,这是第一座完全整合了计算设计和机器人制造过程的建筑。”
Krieg告诉Dezeen,“我们已经为这个项目开发了一个计算设计流程,它整合了我们生物角色模型(沙洲的板块结构和关节)的所有方面,以及制造、结构和结构参数的所有方面。”
“与传统的建筑方法相比,我们喜欢称之为‘知情的设计过程’,因为作为建筑师,我们开发了自己的设计环境,以确保生成的设计不仅是可生产的,而且在结构和建筑上具有高度的表现力。”克里格
该建筑分为两个空间:入口区和展览区。在展区的尽头,有一个很大的玻璃开口,可以欣赏周围的景观。每一个都有一个由凸多边形榉木板制成的穹顶,两者由一个由凹板制成的狭窄通道连接。
外部面积245平方米,建筑面积125平方米,最高点高度17米。整个结构只需要12立方米的山毛榉。使用制造过程中的废料在内部制作拼花地板。
该展厅的设计是由该大学的一个类似的研究团队在2011年建造的。该建筑以海胆或沙钱块的骨架结构为模型,被公认为最高效的模块化系统之一。大自然。
每块50毫米厚的面板都有不同的设计,因此放在一起时,它们可以形成一个不需要额外支撑的外壳。
该团队解释说:“最重要的挑战和创新之一是机器人制造了7600个单独的手指关节。通过它们的互锁连接,这是建筑物结构稳定的主要原因。”
“在建筑内部仍然可以看到手指关节的连接类似于沙钱的微观连接,只有七轴机器人制造设备才能有效生产。”
使用一个可以在多个平面上钻孔的机器人来制作面板——这个过程需要花费大量的时间来手工完成,但只需要三个星期。
该团队表示:“工业机器人的运动灵活性是生产如此复杂和单一几何形状的基本要求。”“因此,所有胶合板在几何形状上都是独一无二的,类似于三元板的骨架,没有任何额外的困难。”
每个面板的形状由基于计算机的模拟组合决定,这些模拟由编程机器人限制,以确保这些工件可以实际制造。
该团队解释说:“通过先进的计算设计和模拟方法,可以开发展厅的复杂板结构。”“不是手动绘制每个板,而是将板的设计空间集成到自动找形的模拟和优化过程中,包括机器人制造的参数和约束。”
展厅是在木材工程专家MllerblausteinHolzbau GmbH的支持下建造的,是两年一度的Landesgartenschau(开放式花园活动)的一部分。
该团队表示,“Landesgartenschau展厅的开发、制造和建设表明,机器人制造与计算设计、模拟和测量方法的结合,使建筑师、结构工程师和木材制造商能够跨学科,并以材料和制造为导向。”
“这不仅导致了节约资源的木结构建筑,也导致了新颖和富有表现力的建筑。”
去年,来自ICD和ITKE的学者与图宾根大学的生物学家合作,研究一个由机器人创建的研究大厅,该机器人被编程为将60公里长的碳和玻璃纤维丝缠绕成一个受龙虾外骨骼启发的结构。