A digitalização encontrou seu caminho na construção de madeira, com elementos inteiros já sendo fabricados por sistemas auxiliados por computador. A matéria-prima é cortada sob medida pelas máquinas, mas na maioria dos casos ainda precisa ser montado manualmente para criar uma estrutura plana. No passado, este processo de fabricação veio com muitas restrições geométricas.

Sob os auspícios do Centro Nacional de Competência em Pesquisa (NCCR) Fabricação Digital, pesquisadores da Cátedra de Arquitetura e Fabricação Digital da ETH Zurich desenvolveram um novo método de construção digital em madeira que expande a gama de possibilidades para a construção tradicional de estrutura de madeira, permitindo a construção e montagem eficientes de módulos de madeira geometricamente complexos. As montagens espaciais de madeira evoluíram de uma estreita colaboração com a Erne AG Holzbau e serão usadas pela primeira vez no projeto DFAB HOUSE no local de construção de pesquisa e inovação da Empa e Eawag NEST em Dübendorf. É também o primeiro projeto arquitetônico em grande escala a usar os robôs de construção desenvolvidos pelo novo Laboratório de Fabricação de Robótica da ETH Zurich.

Com precisão robótica

O robô primeiro pega uma viga de madeira e a guia enquanto é serrada no tamanho certo. Após uma troca automática de ferramenta, um segundo robô faz os furos necessários para conectar as vigas. Na etapa final, os dois robôs trabalham juntos e posicionam os feixes no arranjo espacial preciso com base no layout do computador. Para evitar colisões ao posicionar as vigas de madeira individuais, os pesquisadores desenvolveram um algoritmo que recalcula constantemente o caminho do movimento dos robôs de acordo com o estado atual da construção. Os trabalhadores então fixam as vigas manualmente.

Mais duradouro, construção mais individual

Ao contrário da construção de estrutura de madeira tradicional, Conjuntos espaciais de madeira podem funcionar sem placas de reforço porque a rigidez necessária e o suporte de carga resultam da estrutura geométrica. Isso não apenas economiza material; também abre novas possibilidades criativas. Um total de seis espaciais, módulos de madeira geometricamente únicos serão pré-fabricados desta forma pela primeira vez. Os caminhões irão então transportá-los para o canteiro de obras da DFAB HOUSE no NEST em Dübendorf, onde serão unidos para construir uma unidade residencial de dois andares com mais de 100 m2 de área útil. A geometria complexa da construção de madeira permanecerá visível por trás de uma fachada de membrana transparente.

Arquitetura digital integrada

Os robôs usam informações de um modelo de projeto auxiliado por computador para cortar e organizar as vigas de madeira. Este método foi desenvolvido especialmente durante o projeto e usa vários parâmetros de entrada para criar uma geometria composta por 487 vigas de madeira no total.

O fato de Spatial Timber Assemblies estarem sendo usados ​​para fabricação digital e também em design e planejamento oferece uma grande vantagem de acordo com Matthias Kohler, Professor de Arquitetura e Fabricação Digital na ETH Zurique e o homem que lidera o projeto DFAB HOUSE:"Se houver alguma alteração no projeto geral, o modelo do computador pode ser constantemente ajustado para atender aos novos requisitos. Este tipo de arquitetura digital integrada está fechando a lacuna entre o design, planejamento e execução. "

Um conceito de sucesso para compartilhar conhecimento

A ETH Zurich já concluiu uma colaboração de sucesso com Erne AG Holzbau no telhado de madeira construído por robôs do Arch_Tech_Lab no campus de Hönggerberg. Graças a Spatial Timber Assemblies, a experiência da empresa em construção em madeira dará mais uma contribuição para a pesquisa da ETH.

A Kohler acredita no efeito de sinergia proporcionado pela parceria:"A fabricação digital depende da tremenda experiência necessária para o artesanato. Por outro lado, a digitalização pode melhorar o trabalho artesanal e abrir novas oportunidades. ”Kohler também afirma que o fato de as disciplinas científicas andarem de mãos dadas com a indústria é essencial para que as tecnologias sejam usadas em projetos arquitetônicos reais após um período tão breve.