Ta robotsko zgrajena kabina je vpogled v prihodnost stanovanj

Ker gre za hiše prihodnosti, Ashen Cabin ne izgleda posebej futuristično. Kdor pričakuje a Jetsonovi-podobna vizija robotskih pomočnikov, notranjih tekočih trakov in garaž za leteča vozila bo hudo razočarana; ta rustikalna brunarica, ki se ponaša s čudovitim razgledom na tri državne gozdove v Ithaci, NY, nima niti elektrike ali tekoče vode. Štedilnik za kampiranje, osnovni umivalnik in nekaj boleče lepih razgledov so tisto, kar šteje za luksuz.

Ampak Ashen Cabin je vizija prihodnosti - in ta je prepričljiva. Če pogledamo od blizu — potovanje, ki od obiskovalca zahteva, da sledi vijugasti poti skozi hribe; koča, ki se postopoma razkriva, najprej dimnik, med listjem - takoj postane jasno, da ne gre za tipično brunarico. Z nenavadnimi geometrijami in sedenjem na počepnih betonskih nogah Ashen Cabin ni videti, kot da bi ga zasnoval in zgradil človek v 21. stoletju.

Zagotovo ne tisti, ki išče klasično brunarico. Je bolj podobna vrsti koče, v kateri bi lahko živel osamljeni Harrison Ford ob koncu neke prihodnosti Iztrebljevalec nadaljevanje. Ali tip umika »nazaj k naravi«, ki bi si ga zamislila nevronska mreža v slogu Google DeepDream, če bi jo urili izključno na naboru podatkov Grimmsovih pravljic.

Za uresničitev brunarice sta dva predana ustvarjalca potrebovala več let in nešteto ur raziskav in inovacij. O ja, in to ogromno 3D tiskalnik, nekaj tehnologije 3D skeniranja in gradbenega robota, kupljenega tudi na eBayu. A ne glede na to, kako anomalija je tukaj leta 2020, ugnezdena na grebenu v enem najbolj podeželskih krajev, idiličnih predelih zvezne države New York, nekega dne bo veliko stavb lahko sledilo svojemu rodu nazaj do Ashena Kabina. resno

Podjetje za eksperimentalno oblikovanje

"Ashen Cabin je projekt, v katerem preizkušamo nekatere naše raziskovalne ideje in jih prevajamo v arhitekturo," Saša Živković povedal Digital Trends. "To je bil za nas najbolj razburljiv del."

Kabino je zasnoval in izdelal HANA, biro za eksperimentalno načrtovanje, ki sta ga soustanovila Živković in Leslie Lok. Oba sta docenta na bližnji univerzi Cornell, kjer Živković vodi raziskovalno skupino, imenovano Robotic Construction Laboratory. Kot že ime pove, se ta multidisciplinarna skupina osredotoča na, preprosto povedano, robote, ki gradijo hiše. Medtem pa Lokovo poučevanje in raziskave raziskujejo robotsko izdelavo v mestnem in stanovanjskem merilu.

"[Ta projekt nam je omogočil, da smo začeli] odkrivati ​​nov arhitekturni jezik, ki deluje s 3D-tiskanjem in robotsko izdelanim lesom," je Lok povedal za Digital Trends. »To je postalo zelo pomembna komponenta. Mislim, da je to prispevalo k edinstvenemu videzu stavbe. Vedeli smo, da ne bomo uporabljali standardiziranih materialov.«

Živković in Lok sta pred nekaj leti začela sodelovati pri novih načinih gradnje stavb s projektom, imenovanim Dodatni arhitekturni elementi. Takrat še niso prešli na popolno strukturo, kot je kabina. Namesto tega jih je zanimal odgovor na vprašanje: Kakšno zasnovo komponent ohišja bi ustvaril 3D-tiskalnik? Kot so ugotovili, se 3D-tiskalnik pogosto misli kot brezznačen.

Ne bi se na primer spraševali, kakšen roman bi natisnil brizgalni tiskalnik; samo napisali bi roman in ga nato natisnili. Toda 3D-tiskanje – in še posebej 3D-natisnjen beton – odpira nekaj nenavadnih poti za oblikovalce, ki nimajo da se omejijo na preprosto tiskanje replik vrst modelov, ki so morda obstajali v času pred 3D tiskanjem svetu. Živković in Lok sta natisnila tla, stebre, vrata, okna, stene in strope - vse z namenom analiziranja celovitosti, osebnosti, omejitev in formalne strogosti forme.

Bila je osnova novega sloga; enega, ki ga par imenuje "robotski brutalizem", po ostrem modernističnem arhitekturnem slogu iz šestdesetih in sedemdesetih let prejšnjega stoletja, ki je razkazoval sodobne metode gradnje, kot je beton. Seveda nekatere nove gradbene tehnologije, ki so na voljo pionirjem robotskega brutalizma, daleč presegajo tiste, ki so obstajale pred pol stoletja.

Čudne geometrije

Delo na Ashen Cabin se je začelo leta 2017. Ekipa je začela s 3D-tiskanjem betonske lupine za kabino z uporabo posebnega sistema 3D-tiskanja, ki so ga izdelali sami. prihrani ogljični odtis običajne betonske konstrukcije z uporabo absolutno najmanjše zahtevane količine. Ta sistem, ki iztiska cementu podobno zmes v plasteh, je potreboval približno dva tedna, da je ustvaril osnovno strukturo.

Lesene deske, položene na vrh te lupine, so bile podobno visokotehnološke – čeprav morda niso takoj videti. Če pogledate nenavadne valovite deske, ki jih uporabljajo oblikovalci, bi vam bilo odpuščeno, če bi sprva pomislili, da niso posebej natančno rezane. Komaj katera od desk je povsem ravna, z zavoji in nenavadnimi zavoji, kot je navpična črta, ki jo poslabša VHS kopija-kopije-kopije. Pravzaprav so bili popolnoma odmerjeni; le slučajno niso bili razrezani v ravne črte.

"[Eden od razlogov, zakaj se zreli jeseni ne uporabljajo za gradnjo] je, da niso ravno najbolj ravna drevesa," je dejal Živković. »Jesen ima nepravilne geometrije, zato ga je zelo težko obdelati v navadni žagi. Razvili smo postopek z robotsko tehnologijo izdelave in 3D-skeniranjem, ki nam omogoča, da te sicer zapravljene jesenove uporabimo za gradbene namene.«

Živković in Lok sta tridimenzionalno skenirala vsak kos lesa, ki jima je bil na voljo. To jim je omogočilo, da so se spopadli z različnimi "nenavadnimi geometrijami" lesa in ugotovili, kako jih je najbolje rezati. Visoko natančna naloga izvajanja tega je bila izvedena s spremenjeno robotsko roko, ki jo je par odkril na eBayu. Prej so ga uporabljali za izdelavo avtomobilov za General Motors, vendar so ga Živković in ekipa Robotic Construction Laboratory preuredili; reprogramiranje, tako da je lahko metodično žagalo in oblikovalo les, ki bi ga bilo običajno zelo težko rezati s standardnimi orodji za rezkanje.

Vse o trajnosti

Tako kot pri pristopu 3D-tiskanja, ki prihrani CO2, je bila trajnost ena od glavnih skrbi HANNAH, ko je šlo za les. To ni bil navaden pepel, temveč s hrošči poškodovan pepel, ki ga je napadel smaragdni pepelnjak, žuželka, ki ubija jesene kot del svojega razmnoževalnega cikla. Odkar so ga leta 2002 odkrili v ZDA, se je smaragdni pepelnjak razširil v 35 zveznih držav in več kanadskih provinc. Danes Živković ocenjuje, da je zaradi te okužbe ogroženih 8,7 milijarde jesenov.

"Večinoma [drevesa] pustijo umreti, kar sprošča ogljik v ozračje, ali pa se uporabljajo kot drva," je dejal. "Za nas je to nekakšna velika zamujena priložnost."

S popolno evidenco vsega inventarja, ki sta jima bila na voljo, sta Živković in Lok nato pregledala in ugotovila, kako najbolje sestaviti kočo. Za večje zgradbe v prihodnosti je Lok dejal, da bi lahko arhitekti predali podatke 3D inventarja algoritmom, ki bi lahko optimizirali, kako bi bilo vse skupaj najbolje usklajeno.

"Mislim, da bo nekega dne mogoče skenirati celoten gozd," je dejal Lok. »Potem bi lahko razvili algoritme, ki optimizirajo uporabo teh dreves v projektu. Tukaj bi bilo računanje res, zelo koristno.«

Prihodnost trajnostne gradnje domov

Koča Ashen je vznemirljiva iz različnih razlogov. Zamisel o novem oblikovalskem jeziku Robot Brutalist je navdušujoča zaradi tega, kar nakazuje na nove nastajajoče oblike arhitekture, ki šele zdaj postajajo resničnost. Toda razlog, da bi lahko postavil temelje za nekaj, kar bo spremenilo svet, je način, kako ga uporablja te tehnologije, skupaj z materiali iz naravnega sveta, da ustvarijo nekaj, kar je trajnostno in razširljiv.

Težko je oceniti skupni proračun za projekt. Materialni stroški kabine so razmeroma nizki, okoli 15.000 $. Vendar to ne vključuje dela, izdelave prototipov in raziskav in razvoja. Toda kot pri vsem drugem se bodo stroški zmanjšali, ko bo opravljeno več dela.

"Menimo, da bosta obe tehnologiji - 3D-tiskanje z betonom in splošna robotska proizvodnja lesa - v prihodnosti imeli stroškovne prednosti," je dejal Živković. »Vendar je nemogoče natančno količinsko opredeliti, kaj bo to. Bolj ko bomo te tehnologije izvajali širše, več gospodarskih prednosti bomo videli. Ashen Cabin je prototip.”

Ne, verjetno ne bomo vsi živeli v osupljivih brunaricah s čudovitim razgledom na naravo (čeprav ta misel ni brez svoje privlačnosti). Vendar pa je koncept, da je mogoče hitro zgraditi nove vrste stanovanj z nizkimi stroški in z uporabo materialov, ki bi sicer šli v odpad, neverjetno privlačen. Upajmo, da ne bo minilo dolgo, preden bosta ustvarila svojo naslednjo zgradbo. In tisto po tem.

Priporočila urednikov

• Cilj tega novega podviga je 3D-tiskanje cenovno dostopnih majhnih domov v enem dnevu
• Kje so zdaj? Pogled nazaj na lanskoletne zmagovalce Top Tech of CES
• Stella Artois BART vaš robovac spremeni v pivsko sobo