Как робот создал павильон из гравия и веревки

Перед музеем в историческом центре швейцарского города Винтертур возвышается одно из самых странных зданий из когда-либо построенных – павильон Rock Print. На первый взгляд кажется, что его колонны выполнены из грубого железобетона или габионов, столь популярных сегодня среди архитекторов.

Однако в его создании не участвовали ни цемент, ни железная арматура – фактически он сделан из небольших сыпучих камней, связанных лишь тонкой веревкой.

По словам архитектурной исследовательской лаборатории Gramazio Kohler, для строительства павильона было использовано 119 км веревки и 30 тонн гравия. Но как такое огромное количество крошечных камешков смогло удержаться вместе без какого-либо другого связующего материала – клея или цемента?

И как восемь хрупких столбов рыхлой гальки удерживают восьмитонную стальную крышу? Ответ заключается в специально разработанном роботе и феномене, известном как «защемление».

Это явление присуще строительным сыпучим материалам, таким как гравий, который при плотной укладке образует конструкцию, в буквальном смысле похожую на твердую скалу. Но в отличие от большинства предыдущих исследований феномена «защемления», которые обычно располагались в пределах нано- и мезомасштаба, этот проект ориентирован на макромасштабные конструкции.

Сочетая вычислительный дизайн и симуляцию в автоматизированном производстве, технология вполне подходит для архитектурного строительства.

Если говорить обобщенно, то робот в течение четырех недель укладывал камни таким образом, чтобы они взаимоблокировались. Он накладывал веревку на каждый слой гравия и утрамбовывал их, чтобы создать более стабильную конструкцию.

По словам исследователей, бот использовал алгоритмы компьютерного зрения, чтобы рассчитать наиболее эффективный способ сложить каждый столбец. В итоге была создана очень прочная структура, способная выдержать тяжелую стальную крышу.

Машина сначала создает фундамент из проволоки, на которую затем насыпаются камни. Слой за слоем щебень смешивается с армирующей нитью, проходящей через него. В результате получается практически монолитная стена.

Теоретически такую технологию можно отнести к 3D-печати. Создание объекта, как и в 3D-строительстве, выполняется послойно. При этом здесь нет необходимости использовать цементные смеси или задействовать высокие температуры.

Больше всего необычное сооружение напоминает габионы — конструкции, зачастую устанавливаемые вдоль дорог. Их назначение – подпирать сдвигающийся грунт холмов и гор. Они представляют собой проволочные прямоугольные формы, наполненные сыпучим материалом.

Но делать из них сложные конструкции до сих пор никто не пробовал. Теперь у архитекторов появился новая технология, расширяющая их возможности.

Rock Print Pavilion простоит перед музеем до ноября 2018 года, а затем будет разобран и переработан.



Источник: ЭкоТехника