Тази построена от роботи кабина е надникване в бъдещето на жилищното строителство

Тъй като къщите на бъдещето вървят, Ashen Cabin не изглежда особено футуристично. Всеки, който очаква а Семейство Джетсън-подобна визия на роботи-асистенти, вътрешни транспортни ленти и гаражи за летящи превозни средства ще бъде силно разочарована; тази селска дървена къща, предлагаща невероятна гледка към три държавни гори в Итака, Ню Йорк, дори няма електричество или течаща вода. Печка за къмпинг, основна мивка и някои болезнено красиви гледки са това, което се брои за лукс.

Но Ashen Cabin е визия за бъдещето – и тя е завладяваща. Разглеждайки го отблизо — пътуване, което изисква посетителят да следва криволичеща пътека през хълмовете; кабината постепенно се разкрива, първо коминът, сред зеленината — веднага става ясно, че това не е типична дървена къща. Със странни геометрии и седнала върху клекнали бетонни крака, Ashen Cabin не изглежда така, сякаш е проектирана и построена от човек през 21 век.

Със сигурност не от някой, който търси обикновена дървена къща. По-скоро прилича на вида каюта, в която може да се намери да живее един уединен Харисън Форд в края на някое бъдеще Блейд Рънър продължение. Или типът „обратно към природата“ отстъпление, което невронна мрежа в стил Google DeepDream би си представила, ако я обучите изключително на набор от данни на Приказките на Гримс.

Превръщането на дървената колиба в реалност отне двама отдадени създатели, няколко години и безброй часове изследвания и иновации. О, да, и огромна 3D принтер, някои технологии за 3D сканиране и строителен робот, купен от eBay също. Но колкото и аномалия да е тук през 2020 г., сгушен на билото в един от най-селските райони, идилични части на щата Ню Йорк, един ден много сгради може да проследят родословието си обратно към Ашен Кабина. Сериозно.

Компания за експериментален дизайн

„The Ashen Cabin е проект, в който тестваме някои от нашите изследователски идеи и ги превръщаме в архитектура,“ Саша Живкович каза Digital Trends. „Това за нас беше вълнуващата част от това.“

Кабината е проектирана и конструирана от ХАННА, офис за експериментален дизайн, съосновател от Живкович и Лесли Лок. И двамата са асистенти в близкия университет Корнел, където Живкович оглавява изследователска група, наречена Роботизирана строителна лаборатория. Както подсказва името й, тази мултидисциплинарна група се фокусира върху, просто казано, роботи, които строят къщи. Междувременно преподаването и изследванията на Лок изследват роботизираното производство в градски и жилищен мащаб.

„[Този проект ни позволи да започнем] да откриваме нов архитектурен език, работещ с 3D печат и роботизирано изработено дърво“, каза Лок пред Digital Trends. „Това стана много важен компонент. Мисля, че това допринесе за уникалния дизайн на сградата. Знаехме, че няма да използваме стандартизирани материали.“

Живкович и Лок започнаха да работят заедно по нови начини за изграждане на сгради преди няколко години с проект, наречен Допълнителни архитектурни елементи. По това време те не бяха преминали към пълна структура като кабина. Вместо това те се интересуваха от отговора на въпроса: Какъв вид дизайн за корпусни компоненти би създал един 3D принтер? Както отбелязаха, 3D принтерът често се смята за безхарактерен.

Не бихме, например, попитали какъв роман би отпечатал мастиленоструен принтер; просто щяхме да напишем роман и след това да го отпечатаме. Но 3D принтирането – и по-специално 3D отпечатаният бетон – отваря някои необичайни пътища за дизайнерите, които нямат да се ограничат до просто отпечатване на реплики на видовете дизайни, които може да са съществували в преди 3D печата свят. Живкович и Лок отпечатаха подове, колони, врати, прозорци, стени и тавани - всичко това с оглед на анализиране на целостта, личността, ограниченията и формалната строгост на формата.

Това беше основата на нов стил; един, който двойката нарича "роботски брутализъм", след яростно модернистичния архитектурен стил от 60-те и 70-те години, който парадираше с модерни строителни методи, като бетон. Разбира се, някои от новите строителни технологии, достъпни за пионерите на роботизирания брутализъм, далеч надминават тези, съществували преди половин век.

Странни геометрии

Работата по Ashen Cabin започна през 2017 г. Екипът започна с 3D отпечатване на бетонна обвивка за кабината, използвайки специална самостоятелно изградена система за 3D принтиране, която спестява въглеродния отпечатък на обикновената бетонна конструкция чрез използване на абсолютно минималното необходимо количество. Тази система, която екструдира подобна на цимент смес на слоеве, отне общо около две седмици, за да създаде основна структура.

Дървените дъски, положени върху тази черупка, бяха също така високотехнологични - дори и да не изглеждат веднага. Ако погледнете странните вълнообразни дъски, използвани от дизайнерите, ще ви бъде простено, ако първоначално си помислите, че не са изрязани особено прецизно. Едва ли някоя от дъските е напълно права, с извивки и странни завои като вертикална линия, деградирана от VHS копие-на-копие-на-копие. Всъщност те бяха идеално премерени; те просто не са били нарязани на прави линии.

„[Една от причините зрелите ясени да не се използват за строителство] е, че те не са точно най-правите дървета“, каза Живкович. „Ясенът има неправилна геометрия, така че е много трудно да се обработва в обикновена дъскорезница. Разработихме процес с роботизирана технология за производство и 3D сканиране, който ни позволява да използваме тези иначе пропилени ясени за строителни цели.“

Живкович и Лок сканираха триизмерно всяко парче дърво, с което разполагаха. Това им позволи да се справят с различните „странни геометрии“ на дървото и да разберат как най-добре да ги режат. Задачата с висока точност за извършване на това беше изпълнена с помощта на модифицирана роботизирана ръка, която двойката откри в eBay. Преди това е бил използван за производство на автомобили за General Motors, но Живкович и екипът на лабораторията за роботизирана конструкция го пренастроиха; препрограмирайки го така, че да може методично да реже и оформя дърво, което обикновено би било изключително трудно да се реже с помощта на стандартни фрезови инструменти.

Всичко за устойчивостта

Както при подхода за спестяване на CO2 при 3D принтиране, устойчивостта беше една от основните грижи на HANNAH, когато се стигна до дървото. Това не беше обикновена пепел, а по-скоро повредена от бръмбари пепел, която беше нападната от Emerald Ash Borer, насекомо, което убива ясен като част от своя репродуктивен цикъл. Откакто е открит в САЩ през 2002 г., Emerald Ash Borer се е разпространил в 35 щата и няколко канадски провинции. Днес Живкович изчислява, че има 8,7 милиарда ясени, застрашени от това заразяване.

„В по-голямата си част [дърветата] или са оставени да умрат, което освобождава въглерод в атмосферата, или се използват като дърва за огрев“, каза той. „За нас това е нещо като огромна пропусната възможност.“

С пълен запис на целия инвентар на тяхно разположение, Живкович и Лок след това прегледаха и измислиха как най-добре да сглобят кабината. За по-големи сгради в бъдеще Лок каза, че ще бъде възможно архитектите да предадат данните от 3D инвентара към алгоритми, които биха могли да оптимизират как всичко може да бъде най-добре монтирано заедно.

„Мисля, че един ден ще бъде възможно да сканираме цяла гора“, каза Лок. „Тогава бихме могли да разработим алгоритми, които оптимизират начина, по който използвате тези дървета в проект. Това е място, където изчисленията биха били наистина, наистина полезни.“

Бъдещето на устойчивото жилищно строителство

Ashen Cabin е вълнуваща по всякакви причини. Идеята за нов дизайнерски език Robot Brutalist е вълнуваща поради това, което предполага за новите възникващи форми на архитектура, които едва сега се превръщат в реалност. Но причината, поради която може да постави основите на нещо, което променя света, е поради начина, по който се използва тези технологии, заедно с материали от естествения свят, за да създадат нещо, което е устойчиво и мащабируем.

Трудно е да се оцени общият бюджет на проекта. Материалните разходи за кабината са сравнително ниски, около 15 000 долара. Но това не включва труд, създаване на прототипи и R&D. Но, както при всяко друго нещо, разходите ще намалеят с извършването на повече работа.

„Смятаме, че и двете технологии – 3D печат с бетон и общо роботизирано производство на дървен материал – ще имат предимства в разходите в бъдеще“, каза Живкович. „Невъзможно е обаче точно да се определи количествено какви ще бъдат те. Колкото по-широко прилагаме тези технологии, толкова повече икономически предимства ще видим. Ashen Cabin е прототип.

Не, вероятно няма да живеем всички в зашеметяващи дървени колиби с красиви гледки към природата (въпреки че мисълта не е лишена от привлекателност). Въпреки това, концепцията за възможност за бързо изграждане на нови типове жилища на ниска цена и използване на материали, които иначе биха отишли ​​на вятъра, е невероятно привлекателна. Надяваме се, че няма да мине много време преди дуото да създаде следващата си сграда. И този след това.

Препоръки на редакторите

• Това ново начинание има за цел да 3D отпечата достъпни малки домове за един ден
• Къде са те сега? Поглед назад към миналогодишните победители в Top Tech на CES
• Stella Artois BART превръща вашия robovac в бирено камериерче