iiarquitectos: Un Pabellón De Madera Contrachapada Construido Por Robots

Un pabellón de doble domo, es el primer edificio en tener su estructura principal enteramente hecha de paneles de madera creados por robots, de acuerdo a académicos de la Universidad de Stuttgart

La sala de exposiciones Landesgartenschau esta hecha de 243 diferentes placas de madera contrachapada que se crearon utilizando un método de fabricación robótico fuera del sitio.

El edificio es "el primero en tener su estructura principal enteramente hecha de placas de madera de haya prefabricadas robóticamente" según el equipo del proyecto.

Fue diseñado por académicos del Instituto para diseño computarizado (ICD por sus siglas en inglés), el instituto de Estructuras de edificación y diseño estructural (ITDK por sus siglas en ingles) y el instituto de Geodesia de Ingeniería de la Universidad de Stuttgart.

"En términos simples, este es el primer edificio con un diseño computacional completamente integrado y un proceso de fabricación robótico," explicó el investigador y miembro del equipo de ICD Oliver David Krieg.

"Hemos desarrollado un proceso de diseño computacional específicamente para este proyecto, que integra aspectos de nuestro ejemplo biológico – la estructura de placas y uniones del dólar de arena- al igual que aspectos de la fabricación, construcción y parámetros estructurales," nos dijo Krieg.

"Comparada a las aproximaciones clásicas en arquitectura, nos gusta llamar este como un -proceso de diseño informado- simplemente por que como arquitectos, desarrollamos nuestro propio ambiente de diseño para asegurarnos de que el diseño generado no solo sea producible si no que se desempeñe estructural y arquitecturalmente" agrego Krieg.

El edificio esta arreglado en dos espacios- un área de entrada y un área de exhibición con una gran abertura de cristal al final enmarcando las vistas del paisaje circundante. Cada uno tiene su propio techo en forma de cúpula hecho de placas de haya poligonales convexas y las dos están conectadas por un pasaje más estrecho hecho de placas cóncavas.

Con una superficie exterior de 245 metros cuadrados, una sperficie de 125 metros cuadrados y una altura de 17 metros en su punto más alto, toda la estructura necesitó sólo 12 metros cúbicos de madera de haya. Los recortes del proceso de fabricación se utilizaron para crear el piso interior de parquet.

Un desarrollo de un diseño usado para un pabellón construido por un equipo de investigación similar de la universidad en 2011, el edificio sigue el modelo de la estructura del esqueleto de un erizo de mar - o dólar de mar – el cual fue identificado como uno de los sistemas modulares más eficientes naturaleza.

Cada uno de los paneles de 50 milímetros de ancho tiene un diseño diferente para que cuando se pongan juntos creen una cubierta que no necesite apoyo adicional.

"Uno de los desafíos e innovaciones más importantes es la fabricación robotizada de las 7,600 articulaciones de los dedos, que, a través de su conexión de enclavamiento, son la razón principal de la estabilidad estructural del edificio", explicó el equipo.

"Aún visibles en el interior del edificio, las uniones de las articulaciones de los dedos se parecen a las conexiones microscópicas del dólar de mar y sólo son producibles de forma eficiente con una configuración de fabricación robótica de siete ejes"

Se utilizó un robot capaz de taladrar madera a través de varios planos para crear los paneles - un proceso que requeriría una gran cantidad de tiempo completarlo manualmente pero de esta forma tomó sólo tres semanas.

"La flexibilidad cinemática del robot industrial, es un requisito esencial para la producción de este tipo de geometrías individuales complejas ", dijo el equipo. "En consecuencia, el hecho de que, de forma similar a la placa del esqueleto del erizo de mar todas las placas de madera contrachapada son geométricamente únicas, no plantea dificultades adicionales."

La forma de cada panel se determinó a través de una combinación de simulaciones por computadora, que tenían las limitaciones de fabricación de los robots programados para garantizar que las piezas realmente se pudieran hacer.

"El desarrollo de la estructura compleja de placa de la Sala de Exposiciones se hace posible a través de métodos avanzados de diseño y simulación computacional", explicó el equipo. "En lugar de dibujar cada placa de forma manual, el espacio de diseño de la placa es incorporado en un proceso de simulación y optimización para encontrar la forma automatizada, la cual incluye parámetros y restricciones de la fabricación robótica."

La sala de exposiciones fue construida con un soporte de ingenieros especialistas en madera Müllerblaustein Holzbau GmbH, , y es parte del Landesgartenschau bianual -un evento de jardines abiertos.

"El desarrollo, la fabricación y la construcción de la Sala de Exposiciones Landesgartenschau demuestra que la fabricación robótica en conjunto con el diseño computacional, la simulación y métodos de estudio, permiten a arquitectos, ingenieros estructurales y fabricantes de madera, trabajar de forma multidisciplinaria al igual que el material y la fabricación orientada", dijo el equipo.

"Esto lleva no sólo a construcciones de madera efectivas en cuanto recursos si no también a arquitectura novedosa y expresiva".

El año pasado académicos del ICD e ITKE colaboraron con biólogos de la Universidad de Tübingen en un pabellón de investigación creado por un robot que fue programado para elevar 60 kilómetros de carbón y filamentos de fibra de vidrio en una estructura inspirada por el exoesqueleto de una langosta.