بناء المباني الجديدة هو شكل شاق وغير اقتصادي للنشاط البشري. أظهرت دراسة واسعة النطاق للأمم المتحدة أن قطاع البناء يمثل حوالي 40 ٪ من الاستهلاك العالمي للطاقة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون. طوّرت المدرسة التقنية العليا السويسرية في زيوريخ (ETH Zürich) بالتعاون مع أكثر من 30 خبيرًا من صناعة البناء لمدة 4 سنوات مفهومًا جديدًا للبناء يمكنه حل هذه المشكلة.
كانت نتيجة أنشطتهم عبارة عن مبنى من ثلاثة طوابق DFAB House (لتقف على الحياة الرقمية والتصنيع - "التصنيع والمعيشة الرقمية") ، الذي أصبح أول مبنى سكني ، تم تصنيعه بالكامل باستخدام التكنولوجيا الرقمية. هذا بمساعدة النمذجة ثلاثية الأبعاد والروبوتات وطابعة ثلاثية الأبعاد. تبلغ مساحة المبنى 220 متر مربع. طالب بنسبة 60 ٪ أقل من الاسمنت ويلبي معايير السلامة السويسرية الصارمة في البناء. اقرأ المزيد عن المنزل والتقنيات المستخدمة والمشاريع المشابهة في المقالة التالية من موفر Cloud4Y. تم بناء DFAB House على المنصة العليا لمجمع NEST ("العش") في Dubendorf ، سويسرا. بتعبير أدق ، هذا ليس مجرد مجمع ، إنه مختبر أبحاث متكامل ، والذي يتكون من قلب مركزي مع منازل وحدات متصلة. كان المستأجرون الأوائل في DFAB House موظفين في مختبرات الأبحاث
إمبا وإواج .
سيتم استخدام الفضاء ليس فقط للسكن. وستصبح أيضًا أرضًا للاختبار حيث سيتم اختبار منتجات جديدة من صناعات الطاقة والبناء. هذا العمل ضروري ليس فقط لتحقيق زيادة كفاءة تشييد المباني ، ولكن أيضًا لضمان استقرارها العالي.
بناء الابتكار
شارك بناء DFAB House في العديد من التطورات الخاصة بفريق البحث.
- في الموقع كاذب. بناء محطة روبوت عربة ذاتية الحكم. إنه قادر على إنشاء عناصر بناء باستخدام أدوات مختلفة مع خطأ أقل من 5 مم ، ويمكن أن يعمل بشكل شبه مستقل في ظروف متغيرة: العمل على ارتفاع الجدران القياسية وتمرير المداخل. إنه مقاوم للماء والغبار ، مدعوم من التيار الكهربائي والبطارية. من أوجه القصور - الوزن الثقيل جدا (1.5 طن) ، ولكن العمل جار بالفعل لتسهيل بناء الروبوت.
- شبكة العفن. روبوت صناعي يبلغ ارتفاعه مترين ، يتم من خلاله تثبيت فوهة لوضع قضبان التسليح ولحامها. روبوت مثبت على هيكل كاتربيلر يضع ويلحم التعزيز ، مما يعد الأساس لجدران خرسانية قوية. تقوم تلقائيًا بتجميع الإطار ، وبعد ذلك يتم سكب محلول من الخرسانة في الداخل ، والذي لا ينتشر إلى الجوانب بسبب الهيكل الكثيف للإطار وتكوين المحلول نفسه. يمكن اعتبار الميزة الرئيسية للنظام القدرة على إنشاء أشكال عشوائية.
- صب ديناميكي ذكي. تكنولوجيا عملية صب الخرسانة الآلي. تُزرع الهياكل الرأسية المتجانسة بالمعنى الحرفي للكلمة بمساعدة ذراع آلية مزودة بفوهات تشكيل مختلفة. يمكن أن يحصل التصميم على الشكل المرغوب بسبب الحركة الدورانية للموت.
- لوح ذكي تكنولوجيا لإنشاء ألواح خرسانية مذهلة باستخدام أشكال الرمال المطبوعة.
كيف تبدو؟
يتم إعطاء الطابق الأرضي من DFAB House لمساحة مشتركة. يتم تثبيت نوافذ ممتدة من الأرض إلى السقف هنا ، بدعم من 15 قطعة من الخرسانة المصممة خصيصًا. العنصر الرئيسي للغرفة هو الجدار على شكل حرف S ، الذي يقسم مساحة الطابق الأول ، مما يخلق مساحات مفتوحة ومخفية عن العينين. يتم صب سقف خرساني رفيع في صبغة مطبوعة على طابعة ثلاثية الأبعاد.
الطابق الثاني والثالث - مساكن المعيشة. في الصعود إلى الطابق العلوي ، يبدو أن الزوار يجدون أنفسهم في شاليه حديث في جبال الألب. تم تصميم أربع غرف تم إنشاؤها بواسطة الإنسان الآلي لخلق شعور بالوئام والدفء المنزلي. اتضح أن تكون مشرقة وفسيحة للغاية. تحتوي هذه الأرضيات على إطارات خشبية ، وقد تم تصميم تصميمها على جهاز كمبيوتر. شارك اثنين من الروبوتات البناء في التثبيت. يسمح التصميم الرقمي ، وفقًا للمهندسين ، بتحسين وتوفير كمية كبيرة من المواد.
تحول المنزل الحديث من حيث المعدات التقنية. في ذلك ، تحت قيادة الستائر ترتفع وتبدأ المياه في الغليان في غلاية ، ونظام الأمن والتحكم في الإضاءة متعدد المراحل يعمل. معدات DigitalSTROM هي المسؤولة عن تشغيل المنزل الذكي.
التكنولوجيا ليست مسؤولة فقط عن الراحة ، ولكنها تساعد أيضًا في التحكم في استهلاك الطاقة. توفر الخلايا الشمسية الموجودة على السطح الطاقة (حوالي 1.5 مرة أكثر من اللازم لصيانة المنزل) ، ويتحكم نظام التحكم في استهلاكه ويخفف أحمال الذروة. لا تضيع الحرارة من مياه الصرف الصحي ، ولكن يتم نقلها أكثر من خلال المبادلات الحرارية المثبتة في صواني الدش. يتم إرجاع الماء الساخن غير المستخدم من خلال الأنابيب إلى الغلاية ، والتي لا توفر الطاقة والماء فحسب ، بل تمنع أيضًا نمو البكتيريا في الأنابيب.
سوء تقدير المشروع باستخدام القوة المحلية أو
السحابة ، وإنشاء القوالب اللازمة للروبوتات سريع جداً. لذا فإن الإمكانات المعمارية للتكنولوجيا الرقمية ضخمة ، ولكن لم تستخدم على الإطلاق في مواقع البناء ، يشكو فريق ETH. يقول ماتياس كولر ، أستاذ ETH Zürich ، إن المشروعات التجريبية مثل DFAB يجب أن تسرع من الانتقال من النظرية إلى التطبيق. ومن أجل تعميم هذه الفكرة ، نشر فريق المشروع مجموعات البيانات مفتوحة المصدر ونظم معرضًا متنقلًا بعنوان "كيفية بناء منزل: الدراسات المعمارية في العصر الرقمي".
لا dfab واحد
DFAB House ليس أول مشروع بناء يستخدم التكنولوجيا الرقمية. في عام 2014 ، أظهرت الشركة الصينية WinSun الإمكانيات المعمارية للطباعة ثلاثية الأبعاد من خلال إطلاق 10 منازل من طابق واحد في يوم واحد. بعد مرور عام ، طبعت شركة شنغهاي أيضًا مبنى سكنيًا وقصرًا كلاسيكيًا ، لكن هذه المشاريع لا تزال قيد التطوير.
يوضح ماتياس كولر أن فريقه لم يكن لديه هدف لتحطيم الأرقام القياسية لسرعة البناء. "بالطبع ، نحن مهتمون بتحقيق تقدم في سرعة واقتصاد البناء ، لكننا حاولنا التمسك بفكرة الجودة في المقام الأول" ، كما يقول. "يمكنك فعل شيء بسرعة وبسرعة ، لكن هذا لا يعني أنه مستدام حقًا."
في الواقع ، حتى الآن لا أحد يطارد السرعة بشكل خاص. لذا ، في هولندا (عفوا ، هولندا) ، طبعت الروبوتات جسرًا فولاذيًا كاملاً - استغرق الأمر أربع سيارات لمدة ستة أشهر من التشغيل المستمر. والنتيجة هي تصميم من قطعة واحدة ، والتي يتم اختبارها الآن من أجل القوة ووضعها على واحدة من القنوات في حالة الاختبارات الناجحة.
بالمناسبة ، تدعم روسيا أيضًا الاتجاه نحو البناء الرقمي. في عام 2017 ، تم تقديم أول مبنى سكني في أوروبا ورابطة الدول المستقلة ، تم إنشاؤه باستخدام تقنية طباعة المباني ثلاثية الأبعاد ، في ياروسلافل. المنزل الذي تبلغ مساحته 298.5 متر مربع ينتمي إلى مالك AMT-SPETSAVIA ، وهو دليل على ثقته في آفاق التكنولوجيا. لطباعة المنزل ، تم استخدام طابعة البناء S-6044 - نموذج من نوع البوابة مع مجال عمل يبلغ 3.5 × 3.6 × 1 متر ، وتطبع الطابعة بخرسانة الرمال M-300 القياسية ، أي مع البيع في كل مكان تقريبًا. تتم الطباعة في طبقات بارتفاع 10 ملم وعرض 30 إلى 50 ملم. سرعة الطباعة على الحائط تصل إلى 15 متر مربع / ساعة. عن الشركة
كتبت بالفعل على حبري ، لذلك لن نكرر.
بشكل عام ، تبدو فكرة الإنشاء الرقمي مثيرة جدًا للاهتمام. إمكانيات زخرفية غير محدودة ، وتسريع وتبسيط عملية تشييد المباني والهياكل ، وتقليل كمية الموارد المستهلكة - من الصعب رفض مثل هذه "الكعك". أي شكوك؟ يمكنك مناقشة.
ما هو مفيد آخر للقراءة في مدونة Cloud4Y→
تكوين القمة في جنو / لينكس→
العاهرات في طليعة الأمن السيبرانيالشركات الناشئة التي يمكن أن مفاجأة→
Ecofantasticism لحماية الكوكب→
الطاقة الشمسية المالحةاشترك في قناة
Telegram الخاصة بنا حتى لا يفوتك مقال آخر! نكتب أكثر من مرتين في الأسبوع وفقط في الأعمال. نذكرك أيضًا أنه يمكنك
اختبار حلول Cloud4Y السحابية مجانًا.