La
Universidad de Stuttgart emplea robots para fabricar el caparazón de un pabellón
sobre los métodos de construcción innovadores.
Los
robots están ganando tracción cuando se trata de construcción de alta precisión
de conjuntos geométricamente complejos. Inicialmente, los arquitectos los
empleaban para fabricar instalaciones prototipo a pequeña escala. Pero a medida
que la tecnología continua desarrollándose, los arquitectos están utilizando
maquinas para crear grandes estructuras permanentes.
En
abril, el Instituto de la Universidad de Stuttgart para Diseño Computacional
finalizo la construcción de la Sala de Exposiciones Landesgartenschau, con 1345
pies cuadrados, un pabellón de 20 pies de altura creado con el propósito de
demostrar los métodos de construcción innovadores. Su concha de madera
ligeramente prefabricada, que tiene una superficie de 2,640 pies cuadrados, es
la primera estructura hecha de placas fabricadas por robots.
Los
investigadores seleccionaron contrachapado de madera por su ligereza,
resistencia, disponibilidad local. Después de estudiar las articulaciones de
placas microscópicas, idearon una serie de (2 pulgadas de espesor) placas de 50
mm de espesor, con articulaciones del perímetro para las conexiones de panel a
panel.
Las formas
únicas de los cinco y siete paneles de seis caras, que oscilan entre 1 y 2
metros de longitud se han generado a través de las herramientas de diseño personalizados
en Rhino y basadas en principios biológicos, la aproximación plana de
superficies de forma libre, el material de la madera contrachapada, disponibilidad
de stock, la técnica de fabricación robótica, y espacios de trabajo. “Debido al
proceso de diseño computacional, todos los paneles tienen diferentes geometrías”.
La introducción de diferentes caras de polígonos, es comportamiento natural del
proceso de diseño y simulación Sofistik se utilizo para el análisis estructural.
Es importante señalar que la madera contrachapada no se utiliza como una especie
de revestimiento interior, se usa como la estructura de soporte de carga
primaria.
Cada
panel tiene una geometría diferente y se conecta a través del perímetro de las articulaciones.
El
diseño computacional y flujo de trabajo de fabricación robótica se ha
desarrollado a lo largo de nueve meses. En primer lugar, una maquina CNC de
corta cada panel de un pedazo de stock de madera hallando su forma final
aproximada. Dos pequeños agujeros fueron perforados en cada panel para la fijación
y orientación sobre el plato giratorio de un robot industrial de siete ejes. El
robot utiliza un poco de fresado para refinar los bordes de los paneles,
articulaciones de las aristas y los bordes del tornillo, cada uno de los 243
paneles interiores requiere aproximadamente 1 minuto de programación y 20
minutos de tiempo de fabricación. Casi todos los cortes fueron reutilizados
como suelos de parquet.
La geometría
de los paneles, que también sirve como la estructura de soporte, se ha generado
con la consideración de espacio de trabajo disponible.
Configuración
para la fabricación de paneles
Además
de los paneles estructurales interiores, el equipo también prefabrico el
aislamiento de los edificios, la impermeabilización y ventilación “rainscreen”
exterior, que estaba hecho de madera contrachapada sin tratar. La prefabricación
tomo un total de cuatro semanas. Los paneles se clasifican para un proceso de instalación
fácil y rápida, a partir de un lado del pabellón en la esquina de la fachada de
vidrio más grande y avanzar hacia el otro lado. Debido a que los paneles de
contrachapado se exponen, el equipo tomo precauciones adicionales en el manejo
de ellos durante el transporte y el montaje.
Un
trabajador aprieta un tornillo de paso entre paneles.
De la construcción
también tomo cuatro semanas. A través del trabajo manual convencional, los
paneles se fijan mecánicamente con tornillo de cruce. En la base, un ángulo de
acero conecta los paneles a una placa del travesaño de madera en la losa de hormigón.
Diseñado
para una vida útil de cinco años, la sala de exposiciones demuestra que la fabricación
robot impulsado es un método legítimo para la construcción de edificios, sobre
todo cuando los diseñadores quieren crear complejidad formal con componentes heterogéneos
y optimizar los recursos materiales. Este esfuerzo también cierra la brecha
entre el producto y el edificio: Como la madera contrachapada se transforma en
paneles entrelazados, el sistema de construcción único se convierte en
inseparable del producto final.
Un poco
de molienda fue utilizado por el robot para refinar los bordes de los paneles,
articulaciones de aristas y bordes de tornillos.
Los
paneles fueron sorteados para un proceso de montaje fácil. Construcción en el
lugar tomo cuatro semanas.
El
exterior del pabellón está revestido de paneles de madera contrachapada de
alerce sin tratar.
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