Этот роботизированный домик — взгляд в будущее жилья

Что касается домов будущего, Ashen Cabin не выглядит особенно футуристично. Любой, ожидающий Джетсоны-подобное видение роботов-помощников, внутренних конвейерных лент и гаражей для летательных аппаратов будет сильно разочаровано; В этой деревенской бревенчатой ​​хижине, откуда открывается потрясающий вид на три государственных леса в Итаке, штат Нью-Йорк, нет даже электричества и водопровода. Походная печь, обычная раковина и невероятно красивые виды — вот что считается роскошью.

Но Пепельная Хижина является видение будущего — и оно убедительно. Взглянув на него вблизи — путешествие, требующее от посетителя следовать извилистой тропой через холмы; хижина, постепенно раскрывающаяся среди листвы, дымоходом вперед, сразу дает понять, что это не типичная бревенчатая хижина. Со странной геометрией и приземистыми бетонными ножками «Ashen Cabin» не выглядит так, как будто он был спроектирован и построен человеком в 21 веке.

Конечно, не тот, кто ищет обычный бревенчатый домик. Это больше похоже на хижину, в которой Харрисон Форд-затворник может оказаться живущим в конце какого-то будущего. Бегущий по лезвию продолжение. Или тип отступления «назад к природе», который могла бы себе представить нейронная сеть в стиле Google DeepDream, если бы вы обучили ее исключительно на наборе данных из сказок братьев Гримм.

Чтобы воплотить бревенчатый домик в жизнь, потребовалось два преданных своему делу создателя, несколько лет и бесчисленные часы исследований и инноваций. Ах да, и огромное 3д принтер, некоторые технологии 3D-сканирования и строительный робот, купленный на eBay. Но какой бы аномалией это ни было здесь в 2020 году, расположенным на горном хребте в одном из самых сельских районов, идиллические части штата Нью-Йорк, однажды многие здания могут проследить свое происхождение от Ашена Кабина. Серьезно.

Экспериментально-конструкторская компания

«The Ashen Cabin» — это проект, в котором мы проверяем некоторые из наших исследовательских идей и воплощаем их в архитектуру». Саша Живкович рассказал Digital Trends. «Для нас это было самое интересное».

Кабина спроектирована и построена Ханна, экспериментально-конструкторское бюро, основанное Живковичем и Лесли Лок. Они оба доценты близлежащего Корнелльского университета, где Живкович возглавляет исследовательскую группу под названием «Лаборатория роботизированного строительства». Как следует из названия, эта междисциплинарная группа фокусируется, проще говоря, на роботах, которые строят дома. Тем временем преподавание и исследования Лока посвящены производству роботов в городских и жилищных масштабах.

«[Этот проект позволил нам начать] открывать новый архитектурный язык, работающий с 3D-печатью и деревом, изготовленным с помощью роботов», — сказал Лок Digital Trends. «Это стало очень важным компонентом. Я думаю, именно это способствовало уникальному дизайну здания. Мы знали, что не собираемся использовать стандартизированные материалы».

Живкович и Лок начали вместе работать над новыми способами строительства зданий несколько лет назад с проекта под названием Аддитивные архитектурные элементы. В то время они еще не доросли до полноценной конструкции, такой как хижина. Вместо этого их интересовал ответ на вопрос: какой дизайн корпуса компонентов может создать 3D-принтер? Как они отметили, 3D-принтер часто считают бесхарактерным.

Мы, например, не будем спрашивать, какой роман напечатает струйный принтер; мы просто писали роман, а затем печатали его. Но 3D-печать — и, в частности, 3D-печать бетона — открывает некоторые необычные возможности для дизайнеров, у которых нет ограничиться простой печатью копий дизайнов, которые могли существовать до 3D-печати. мир. Живкович и Лок печатали полы, колонны, двери, окна, стены и потолки — все с целью проанализировать целостность, индивидуальность, ограничения и формальную строгость формы.

Это было основой нового стиля; тот, который пара называет «брутализмом роботов», в честь яростного модернистского архитектурного стиля 1960-х и 70-х годов, в котором выставлялись напоказ современные методы строительства, такие как бетон. Конечно, некоторые из новых строительных технологий, доступных пионерам робото-брутализма, далеко превосходят те, что существовали полвека назад.

Необычная геометрия

Работа над Ashen Cabin началась в 2017 году. Команда начала с 3D-печати бетонного каркаса кабины с помощью специальной самодельной системы 3D-печати, которая экономит выбросы углекислого газа, связанные с обычными бетонными конструкциями, за счет использования абсолютно минимального необходимого количества. Этой системе, которая выдавливает цементоподобную смесь слоями, потребовалось в общей сложности около двух недель, чтобы создать базовую структуру.

Деревянные доски, уложенные поверх этой оболочки, были такими же высокотехнологичными, даже если они не сразу выглядели так. Глядя на странные волнистые доски, использованные дизайнерами, можно простить, что поначалу подумалось, что они вырезаны не особо точно. Почти ни одна из досок не является полностью прямой, с изломами и изгибами причудливой формы, похожими на вертикальную линию, испорченную копией VHS-копии-копии-копии. Фактически, они были идеально измерены; просто они не были разрезаны на прямые линии.

«[Одна из причин, по которой зрелые ясени не используются для строительства] заключается в том, что они не совсем прямые из деревьев», — сказал Живкович. «Ясень имеет неправильную геометрию, поэтому его очень сложно обработать на обычной лесопилке. Мы разработали процесс с использованием роботизированной технологии изготовления и 3D-сканирования, который позволяет нам использовать эти бывшие в употреблении ясени в строительных целях».

Живкович и Лок отсканировали в трех измерениях каждый кусок дерева, имевшийся в их распоряжении. Это позволило им разобраться с различной «необычной геометрией» древесины и понять, как лучше всего ее резать. Высокоточная задача по выполнению этой задачи была выполнена с использованием модифицированной роботизированной руки, которую пара обнаружила на eBay. Ранее он использовался для производства автомобилей для General Motors, но Живкович и команда лаборатории робототехнического строительства перепрофилировали его; перепрограммировав его так, чтобы он мог методично распиливать и формовать древесину, которую обычно было бы чрезвычайно трудно разрезать с помощью стандартных фрезерных инструментов.

Все об устойчивости

Как и в случае с 3D-печатью, позволяющей снизить выбросы CO2, экологичность была одной из главных задач HANNAH, когда дело касалось древесины. Это был не обычный ясень, а поврежденный жуками ясень, на который напал изумрудный ясеневый точилка, насекомое, которое убивает ясени в рамках своего репродуктивного цикла. С момента обнаружения в США в 2002 году изумрудный ясеневый бурильщик распространился в 35 штатах и ​​нескольких провинциях Канады. Сегодня, по оценкам Живковича, это заражение угрожает 8,7 миллиардам ясеней.

«По большей части [деревья] либо оставляют умирать, что приводит к выбросу углерода в атмосферу, либо их используют в качестве дров», — сказал он. «Для нас это своего рода огромная упущенная возможность».

Имея в своем распоряжении полный список всего инвентаря, Живкович и Лок затем решили, как лучше всего собрать хижину воедино. По словам Лок, в будущем для более крупных зданий архитекторы смогут передавать трехмерные данные инвентаризации алгоритмам, которые смогут оптимизировать то, как все это лучше всего соединить вместе.

«Я думаю, однажды можно будет просканировать целый лес», — сказал Лок. «Тогда мы могли бы разработать алгоритмы, которые оптимизируют использование этих деревьев в проекте. Именно здесь вычисления были бы очень, очень полезны».

Будущее устойчивого жилищного строительства

«Ясеневая хижина» интересна по разным причинам. Идея нового языка дизайна Robot Brutalist воодушевляет тем, что она предполагает новые формы архитектуры, которые только сейчас становятся реальностью. Но причина, по которой он может заложить основу для чего-то, меняющего мир, заключается в том, как он использует эти технологии, а также материалы из природного мира, чтобы создать что-то устойчивое и масштабируемый.

Трудно оценить общий бюджет проекта. Материальные затраты на постройку домика достаточно низкие, около 15 000 долларов. Но это не включает рабочую силу, прототипирование и НИОКР. Но, как и во всем, затраты будут снижаться по мере выполнения дополнительных работ.

«Мы думаем, что обе технологии — 3D-печать бетоном и роботизированное производство древесины — будут иметь ценовые преимущества в будущем», — сказал Живкович. «Однако невозможно точно определить количественно, какими они будут. Чем шире мы будем внедрять эти технологии, тем больше экономических преимуществ мы увидим. Пепельная Хижина — это прототип.

Нет, мы, вероятно, не все будем жить в потрясающих бревенчатых домиках с прекрасными видами на природу (хотя мысль не лишена привлекательности). Однако концепция возможности быстрого строительства новых типов жилья с низкими затратами и использования материалов, которые в противном случае были бы выброшены впустую, невероятно привлекательна. Надеемся, что вскоре дуэт создаст свое следующее здание. И тот, что после этого.

Рекомендации редакции

• Это новое предприятие нацелено на 3D-печать доступных крошечных домов за один день.
• Где они сейчас? Взгляд назад на прошлогодних победителей конкурса Top Tech of CES
• Stella Artois BART превратит ваш робот-пылесос в пивного камердинера