Aizmirstiet ekskavatorus, betona maisītājus un tradicionālās veidņu sistēmas.
Ja ETH Cīrihes pētniekiem izdosies, nākotnes būvlaukumi var izskatīties radikāli savādāk-, izmantojot mobilos robotus, kas 3D-drukā sarežģītas tērauda sieta konstrukcijas tieši uz vietas.
Šī jaunā tehnoloģija, kas pazīstama kā Mesh Mould, varētu no jauna definēt ēku projektēšanu, projektēšanu un būvniecību.
No parastās būvniecības līdz digitālajai ražošanai
Mūsdienu dzelzsbetona konstrukcija notiek pēc pazīstama procesa:
1. Tiek samontēti tērauda stiegrojuma stieņi
2. Pagaidu koka veidņos ielej betonu
3. Pēc sacietēšanas veidni noņem
Lai gan šī metode ir efektīva, tai ir būtiski ierobežojumi:
- Veidņi bieži tiek izgatavoti pēc pasūtījuma{0}}un pēc vienreizējas lietošanas tiek izmesti
- Sarežģītu formu ražošana ir dārga
- Būvniecības atkritumi ir ievērojami
- Dizaina elastība ir ierobežota
Tā rezultātā lielākā daļa ēku balstās uz standartizētām ģeometriskām formām.
Tīkla veidne: strukturāls skelets bez veidņiem
Mesh Mold ievieš principiāli atšķirīgu pieeju.
Tā vietā, lai izmantotu tradicionālos veidņus, roboti slāni pa slānim izgatavo smalku tērauda sietu.
Šī tērauda sieta darbojas kā:
>gan armatūra, gan konstrukcijas veidne betonam.
Kad tas ir pabeigts, betonu ielej sieta konstrukcijā un ap to, veidojot gandrīz jebkuras ģeometrijas slodzi{0}}nesošu elementu.
Galvenais izrāviens ir vienkāršs:
>pati struktūra aizstāj vajadzību pēc pagaidu veidnēm.
Kāpēc tērauds sistēmai ir kritisks
Tīkla veidne lielā mērā ir atkarīga no tērauda unikālajām īpašībām:
- Augsta stiepes izturība
- Strukturālā elastība
- Metināmība un robotu veidošanas iespēja
Šīs īpašības ļauj tēraudam būt:
- precīzi veido robotu sistēmas
- pietiekami stabils, lai noturētu betonu zem spiediena
- pielāgojams sarežģītām arhitektūras ģeometrijām
Uzlabotās būvniecības piegādes ķēdēs augstas veiktspējas tēraudi-, tostarp pastiprinātas konstrukcijas kategorijas un korozijizturīgie sakausējumi-, ir būtiski svarīgi, lai nodrošinātu šādas digitāli izgatavotas sistēmas.
Rūpniecisko materiālu piegādātāji, piemēram, Jiangsu Cunrui Metal Products Co., Ltd., atbalsta modernās mašīnbūves nozares, nodrošinot virkni tērauda un sakausējumu materiālu, ko izmanto celtniecībā, infrastruktūrā un konstrukciju ražošanas vidēs, kur izturība, formējamība un uzticamība ir ļoti svarīgas.
Veidņu likvidēšana: lielas izmaiņas būvniecības loģikā
Parastajā dzelzsbetona konstrukcijā veidņi ir viens no -resursietilpīgākajiem elementiem.
Tas ir:
- dārgi izstrādāt sarežģītām formām
- darbietilpīgs{0}}montāža
- parasti izmet pēc lietošanas
Mesh Mold pilnībā novērš šo soli.
Tā kā tērauda siets ir blīvs un precīzi strukturēts:
- betons neplūst cauri
- nav nepieciešama ārēja veidne
- strukturālā forma tiek noteikta digitāli, nevis manuāli
Tas būtiski maina arhitektūras dizaina ekonomiku.
Tīkla veidņu tehnoloģijas ilgtspējības priekšrocības
Viena no būtiskākajām šīs sistēmas priekšrocībām ir materiālu efektivitāte.
Noņemot veidņus un optimizējot stiegrojuma izvietojumu, Mesh Mold var:
- samazināt koksnes patēriņu
- samazināt būvniecības atkritumus
- zemāks kopējais materiālu patēriņš
- uzlabot dizaina efektivitāti
Turklāt digitālā izgatavošana ļauj inženieriem ievietot materiālu tikai tur, kur tas ir strukturāli nepieciešams, tādējādi samazinot nevajadzīgo masu.
Tas padara sistēmu īpaši pievilcīgu ilgtspējīgas būvniecības stratēģijām.
Starpdisciplināra inženierzinātņu inovācija
Mesh Mold attīstību nevirza viena disciplīna.
Tas apvieno zināšanas no:
- arhitektūra
- robotika
- konstrukciju inženierija
- materiālu zinātne
ETH Cīrihes pētnieki, tostarp Gramazio Kohler Research vadītās komandas, ir pierādījuši, ka robotu izgatavošana var sasniegt struktūras precizitāti, kuru ir grūti atkārtot manuāli.
Atpazīšana un reālā{0}}pasaules pārbaude
Projekts jau saņēmis ievērojamu atzinību, tostarp Šveices tehnoloģiju balvu kategorijā "Izgudrotāji".
Papildus laboratorijas pētījumiem, Mesh Mold tiek testēts reālos{0}}pasaules apstākļos NEST eksperimentālajā ēkā Šveicē.
NEST funkcionē kā dzīva pētniecības struktūra, kur jaunās būvniecības tehnoloģijas tiek integrētas moduļu ēku sekcijās.
Šeit Mesh Mold tiek izmantots:
>nesošās betona sienu sistēmas-.
Lai gan tas joprojām ir eksperimentāls, tas ir būtisks solis ceļā uz praktisko pieņemšanu.
Kāpēc tas ir svarīgi arhitektūras nākotnei?
Būvniecības inovācijas bieži attīstās lēnām, pakāpeniskiem soļiem.
Tomēr vēsturiski atklājumi, piemēram:
- romiešu arka
- tērauda -rāmis debesskrāpji
- liftu sistēmas
ir fundamentāli pārveidojuši pilsētu attīstību.
Mesh Mold pieder šai strukturālo inovāciju kategorijai.
Ja tas ir pilnībā izstrādāts, tas varētu nodrošināt:
- ļoti pielāgotas arhitektūras formas
- samazināts materiālu atkritumu daudzums
- automatizētas būvniecības darbplūsmas
- ilgtspējīgāka pilsētas infrastruktūra
Būtībā tas pārceļ būvniecību no manuālas montāžas uz digitāli vadītu konstrukciju ražošanu.
Pēdējās domas
Tīkla veidne ir vairāk nekā jauna būvniecības tehnika{0}}tā atspoguļo izmaiņas ēku iecerē.
Tā vietā, lai projektētu standartizētās veidnēs, arhitekti drīzumā var izstrādāt konstrukcijas, kas ir:
>izgatavotas tieši galīgajā formā, izmantojot robotizētas tērauda sietu sistēmas.
Ja šī tehnoloģija būs veiksmīga, tā varētu no jauna definēt attiecības starp tēraudu, betonu un pašu arhitektūru,{0}}atverot jaunu nodaļu ilgtspējīgā, digitāli virzītā būvniecībā.
Par rūpniecisko materiālu atbalstu
Uzlabotas būvniecības sistēmas, piemēram, Mesh Mold, balstās uz augstas veiktspējas{0}}tērauda materiāliem ar precīzām mehāniskām īpašībām un konstrukcijas uzticamību.
Tādi uzņēmumi kā Jiangsu Cunrui Metal Products Co., Ltd. veicina plašāku inženiertehnisko ekosistēmu, piegādājot rūpnieciskās -pakāpes tērauda un sakausējumu materiālus, ko plaši izmanto infrastruktūrā, celtniecībā un progresīvās ražošanas lietojumos, kur izturība, izturība un pielāgojamība ir būtiska.
