Sự tiến hóa của công trình đặc biệt: Bắt đầu tham vọng kiến trúc

Hệ thống làm việc nhà có dạng khuôn và hỗ trợ bê tông, được dùng như là những khuôn mẫu mà tạo hình dạng và hỗ trợ bê tông cho đến khi nó đạt đủ sức mạnh. Trong nhiều thập kỷ, các kiến trúc sư có giới hạn để đơn giản hóa hình học, các tấm ván, góc độ, và các cột nối lại. Tuy nhiên, một làn sóng của những sáng tạo trong công nghệ làm việc thành công hiện nay cho phép các thợ xây thực hiện những tầm nhìn kiến trúc táo bạo nhất. Từ việc quét các đường cong đến các bề mặt phức tạp, hệ thống hình thành hiện đại cung cấp độ chính xác, độ linh hoạt và hiệu quả cần thiết cho các thiết. Bài này kiểm tra các tiến bộ, bao gồm hệ thống kết hợp kỹ thuật số, vật liệu và các vật liệu mới, và các nghiên cứu thực, đồng thời gian để mở rộng đường chân trời hơn để mở rộng các đường chân trời bê tông.

Những tiến bộ trong công nghệ công nghệ kiến trúc

Các hệ thống tạo hình dạng tập hợp kiểu ống kính bao gồm các thành phần chuẩn, được sắp xếp sẵn có thể lắp ráp và tái tạo nhanh chóng trên trang web. Những hệ thống này đã tiến hóa vượt ra ngoài những tấm gỗ và tấm gỗ đơn giản. Ngày nay, các nhà sản xuất cung cấp những tấm đa chiều làm từ nhôm, thép, hoặc chất dẻo có độ dẻo cao. Mỗi vật liệu mang lại những ưu điểm khác nhau: nhôm là độ nhẹ và có khả năng chống thấm, thép có khả năng sử dụng lại, và nhựa dẻo cho phép độ linh hoạt của bề mặt cong.

Hệ thống Alaminum và Steel

Công việc tạo hình bạch kim trở thành một công việc ưa thích cho các dự án đòi hỏi nhiều lần sử dụng lại như tháp dân cư cao cấp. Trọng lượng thấp cho phép công nhân xử lý bảng bằng tay không cần thiết bị nâng nặng, tăng tốc thời gian chu kỳ. Làm việc luyện kim, trong khi nặng hơn, chịu được điều kiện khắc nghiệt và hàng trăm tái sử dụng, làm cho nó hiệu quả chi phí cho cơ sở hạ tầng quy mô lớn. Cả hai hệ thống có thể được thiết kế với những kết nối có thể điều chỉnh để tạo hình dạng không phải góc, hình chữ nhật, và bề mặt cong, và hình dạng phụ thuộc vào hình dạng thô sơ đồ gỗ chuẩn.

Đá dẻo và đa giác

Đối với các tính năng kiến trúc phức tạp, công việc tạo hình mô-đun nhựa tạo ra những ưu điểm đặc biệt. Bảng điều khiển làm từ polypropylene hoặc sợi thủy tinh có thể được uốn nắn thành những hình cong và dễ dàng gắn kết với nhau để tạo ra những bề mặt liên tục. những vật liệu này chống lại hơi ẩm và tấn công hóa học, giảm các khớp linh hoạt để kết hợp một số hệ thống cho phép hình dạng uốn cong thành hình học hai lớp, cho phép kiến trúc sư thiết kế hữu cơ, lưu thông những hình dạng mà không cần tính toán một cách đơn giản.

Thiết kế số và tự động hoá: chính xác ở tỷ lệ

Sự kết hợp của các công cụ số- xây dựng thông tin mô hình (BIM), thiết kế máy tính (CAD), và sản xuất (CAM) (CAM) (đã cách mạng hóa kế hoạch và tạo ra cấu trúc. Thay vì dựa vào các bản vẽ và bố trí thủ công 2D, các kỹ sư tạo ra các mô hình chuẩn 3D để tạo ra các bảng xếp hạng, cắt, thậm chí các hướng dẫn máy móc để tạo ra cấu trúc.

Dòng công việc tích hợp BIM

Trình nền BIM như Autodesk Revit và Trimble Tekla cho phép các nhóm dự án thiết kế cấu trúc bê tông và làm việc thành hình nền. Việc phát hiện cắt xác định khả năng can thiệp giữa các thành phần hình thành và củng cố hoặc các dịch vụ gắn liền. Mô hình cũng tạo ra các loại bỏ vật liệu chính xác và điều chỉnh thời gian biểu. Khi thay đổi thiết kế, các bản cập nhật hình dạng thành và việc làm lại. Dòng công việc tích hợp này đã được tạo ra trong việc cung cấp dạng phức tạp của [FL: 0] Heydar Aliv Center[FL1], trong phần cấu trúc bê tông cần thiết cho các bề mặt hình học.

Nhân bản robot và nhân bản CNC

Để tạo ra các yếu tố cấu trúc thiết kế riêng, các công nghệ dệt tự động đã trở nên cần thiết. Các mô hình định tuyến chính xác được khắc các khuôn từ bọt, gỗ, hoặc EPS (có sẵn nhiều loại polystyrene). Những khuôn này có thể được dùng trực tiếp như là những người xếp hàng hoặc đúc những khuôn cao su linh hoạt để sử dụng lặp đi lặp lại. Bộ điều khiển này mở rộng các thành phần lớn: rô bốt sáu trục có thể tạo bề mặt máy xay trực tiếp từ mô hình mẫu kỹ thuật số, loại bỏ đồ họa bằng tay. Phương pháp này được dùng để tạo ra trần nhà cầu đa dạng [FL] linh hoạt [FL] để tạo ra các khuôn cao su dễ sử dụng. [Flharie: [Flharrmie], nơi mỗi ô điều khiển đàn ông ở Hamburg, nơi có một ô điều khiển riêng lẻ.

Vật liệu đổi mới và kỹ thuật hóa học

Ngoài phần cứng, khoa học vật chất đã tạo ra những giải pháp mới để tạo ra những hình dạng không tưởng trước đây, thường thì những cải tiến này làm giảm chất thải, trọng lượng hoặc chi phí trong khi mở rộng tự do hình học.

Công việc làm việc của người viết giấy

Công việc tạo hình dạng sợi vải dùng các lớp màng dệt linh hoạt theo định nghĩa đa dạng vật liệu dệt theo định dạng. Kỹ thuật này được dùng cho các cột điêu khắc, cấu trúc vỏ và thậm chí vây kiến trúc. Kết quả là bề mặt bê tông được làm mịn, cần kết thúc một cách kỳ diệu. Nghiên cứu tại trường đại học Edinburgh đã chứng minh rằng dạng vải có thể giảm đi đến 40% các hình dạng cứng nhắc so với hình dạng bê tông, vì các hình dạng bê tông được áp dụng tự nhiên theo các đường đi có hiệu quả.

Mẫu hình phân cách (ICFs)

ICF là những khối rỗng của polystyrene mà liên kết với nhau để tạo nên các bức tường hoặc sàn nhà sau khi lắp ráp bê tông bê tông đổ vào các khoang, tạo ra một lõi cấu trúc có các cách cách cách cách nhiệt được xây dựng. Mặc dù thường không dùng cho cấu trúc cong cao, nhưng các iCF vượt trội trong kế hoạch phức tạp với nhiều góc độ và bù đắp. chúng cũng cung cấp hiệu suất nhiệt và âm thanh tuyệt vời. Hệ thống ICF hiện đại kết hợp các thiết lập thông minh hơn và củng cố nơi tăng cường và nhiều bức tường.

Mẫu in 3D

Việc sản xuất thêm đã được phát triển như một phương pháp trực tiếp để tạo ra các mẫu dạng thức riêng. In nền đất 3D có thể tạo ra các khuôn phức tạp với kênh làm mát nội bộ hoặc các khe cắm được tăng cường. Gần đây, việc in in 3D được dùng để tạo ra các bảng dạng thức làm mẫu tự do có độ nhẹ và tái chế. Các công ty như [FLT: 0] Công nghệ [FLT: 1] đã phát triển các cấu trúc rô bốt lớn tạo các cấu trúc lưới mở để tạo các hình nền cụ thể, cho phép các hình dạng bê tông được lắp ráp không có trọng lượng đặc trưng.

Nghiên cứu trường hợp: Chương trình thế giới thực

Những dự án nổi bật sau đây cho thấy các hệ thống hình thành nâng cao đã giúp thiết kế kiến trúc phức tạp có thể xây dựng như thế nào.

Trung tâm Heydar Aliyev, Baku (Zaha Hadid Architics)

Trung tâm văn hóa 2012 này nổi tiếng về các bề mặt bê tông chảy, uốn cong có vẻ gấp như vải. Vỏ bọc cần thiết hình học gấp đôi với không có hai bảng. Giải pháp làm việc thành hình giống nhau đã kết hợp với mẫu CNC, với hệ thống lưới nhôm có thể được điều chỉnh để phù hợp với mô hình số. Một tiến trình khảo sát và điều chỉnh chính xác bảo đảm mỗi lần đổ xong tiếp theo, tạo một kết thúc hoàn chỉnh không giới hạn. Dự án được dùng hơn 40.000 bảng định dạng đơn, nhưng vẫn còn trên các bảng lắp ráp được lắp ráp hiệu quả nhờ vào mô hình dạng thô và vải sợi phù hợp với mô hình dạng dạng dạng dạng dạng dạng dạng dạng dạng dạng dạng dạng dạng dạng dạng dạng rời rạc.

Trung tâm thủy âm quốc gia Bắc Kinh (Water Cube)

Thiết kế cho Olympic năm 2008, mặt tiền của trường nước được dựa trên cấu trúc bọt Weiire-Phelan: một mạng lưới các tế bào hình sáu cạnh bất thường và hình lục giác. Các cấu trúc bê tông phải đáp ứng hệ thống đệm nhôm ETFE. Công trình làm bằng nhựa Modic được dùng để đúc các cạnh bê tông của mỗi tế bào. Tính linh hoạt của các tấm polypropylene cho phép nhiều góc và đường kính khác nhau để phân ra từ một bộ phận hạn hẹp. Cách tiếp cận này tiết kiệm được nhiều tháng công trình xây dựng bằng gỗ.

Vessel, Hudson Yards, New York (Heatherwick Studio)

Hệ thống Vessel là một cấu trúc giống tổ ong 16 tầng, được làm từ thép hàn và bê tông. Mặc dù phần lớn là thép, nền bê tông và hạ cánh cần thiết để theo các hình dạng nối và dây cáp cực kỳ cứng. Nhà thầu sử dụng một tổ hợp các hình thức kim loại theo mô- đun và gỗ dán cứng cho sự chuyển đổi đường cong. Mô hình kỹ thuật số trực tiếp điều khiển sự sắp xếp của các phân khúc tự chỉnh, đảm bảo rằng mỗi chuyến bay 154 và 80 hạ cánh vừa khít với nhau với độ chính xác li-li-ly.

Những cuộc đụng độ trong công việc nhà Bê - tên trong tương lai

Nhìn về phía trước, một số công nghệ mới nổi hứa hẹn sẽ mở rộng khả năng của các công trình bê tông, khiến các thiết kế phức tạp trở nên dễ tiếp cận và bền vững hơn.

Trình theo dõi thời gian và kỹ thuật robot

Hệ thống robot đang tiến xa hơn việc tạo ra các mô phỏng. Máy bay và robot nhỏ có thể thực hiện việc lắp đặt trong những khoảng không nguy hiểm hoặc giới hạn. Trong khi đó, các cảm biến nhúng vào các tấm hình nền có thể theo dõi áp lực cụ thể, nhiệt độ và chữa lành sự tiến bộ trong thời gian thực, cho phép các điều chỉnh để tránh quá trình làm rối loạn cấu trúc. phương pháp này có cấu trúc dữ liệu này cải thiện sự an toàn và chất lượng, đặc biệt là cho hình dạng phức tạp nơi mà sự căng thẳng khó dự đoán.

In 3D toàn bộ hệ thống hình thành

Thay vì in chỉ các mẫu chèn, các nhà nghiên cứu đang khám phá các máy in cỡ lớn 3D có thể tạo ra các hội nghị mẫu đầy đủ. Chẳng hạn, một hệ thống in bê tông có thể dẫn một vỏ bọc hình thành đơn vào công trường xây dựng, sau đó lấp đầy nó bằng bê tông thông thường. Việc này loại bỏ nhu cầu vận chuyển và lắp ráp các tấm lớn. Trường Đại học của vùng [FLT: 0] BBBBBLSBLS [FL: 1] chứng minh phương pháp tiếp cận này bằng phương pháp tuyến điện tử bằng các- sợi cacbon, đạt được một cấu trúc chất liệu có hiệu quả cao.

Công việc lành và thông minh

Các chất liệu hình thành tương lai có thể kết hợp các vật liệu thông minh thay đổi hình dạng hoặc cứng rắn để phản ứng với nhiệt độ hoặc điện. các chất liệu hình học có thể cho phép một hệ thống làm việc đơn lẻ sản xuất nhiều địa lý học mà không cần cấu hình lại vật lý.

Kết luận

Những hệ thống này chứng minh rằng bê tông có thể biểu hiện như cấu trúc, máy in 3D, và vật liệu thông minh phát triển, khoảng cách giữa trí tưởng tượng của kiến trúc sư và khả năng xây dựng sẽ tiếp tục thu hẹp.