Dijital Yapı Teknolojileri; DFAB House

DFAB House Dış Cephe İmaj: Roman Keller

Dijital Yapı Teknolojileri; DFAB House

DFAB House, ETH Zürih (Zürih Federal Teknoloji Enstitüsü) profesörlüğünden 8 araştırmacı tarafından tasarlandı. Tasarım sürecinde, dijital ortamda üretilen tasarımların inşa etme yöntemlerimizi nasıl etkileyeceğini keşfetmek üzere endüstri uzmanları, mimarlar ve uygulamacı firmalar bir araya geldi. Proje, ilk kez bir çok katlı yapının tam ölçekte dijital üretim yöntemleri kullanılarak tasarlanması ile öne çıkıyor. Aynı zamanda projenin uygulanma aşamasında, hem yerinde hem saha dışında ağırlıklı olarak robotlar ve 3D yazıcılar gibi dijital yapım elemanlarının oluşturduğu yöntemler ile üretim sağlandı.

 

DFAB House Aksonometrik Strüktür Diyagramı İmaj:NCCR Digital Fabrication

DFAB House inşa edilmesi sürecinde, araştırma aşamasında olan 6 yöntem ilk kez mimari uygulamaya aktarıldı. Bu yöntemler sayesinde kullanıcılara esnek mekanlar ve akıllı birimler sağlandı. DFAB House’da kullanılan yenilikçi yöntemler;

In situ Fabricator (Yerinde İmalatçı): Yerinde robotik imalat

            “The In situ Fabricator” dijital tasarım programlarıyla tasarlanan yapı elemanlarının yerinde üretimi için tasarlanmış bir robot. Entegre navigasyon ve sensör sistemleri sayesinde portatif robot, şantiye içinde bilgisayarlar tarafından yönlendirilebiliyor ve uygulama esnasında otonom olarak çalışabiliyor. Portatif robot, yine DFAB House içinde ilk defa kullanılan “Mesh Mould” yönteminin çelik iskeletini oluşturmak için de kullanıldı.

In situ Fabricator ile Çelik İskelet Üretimi İmaj: dfabhouse.ch

Mesh Mould (Örgü Kalıp): Optimize beton duvarın yerinde, kalıpsız imalatı

               “Mesh Mould” teknolojisi, iki ayrı eleman olarak kabul edilen kalıp ve donatının işlevini birleştiriyor. Portatif robot kullanılarak oluşturulan çelik iskelet, özel olarak hazırlanan beton ile dolduruluyor. Özel olarak hazırlanan betonun kapalı gözenekli tasarımı ve yoğun yapısı sayesinde beton, çelik iskelet arasından dökülmez. Bu sayede minimum atık ve daha az malzeme ile daha kaliteli ve işlevsel bir tasarım ortaya çıkar.

Mesh Mould İmaj:NCCR Digital Fabrication

Smart Slab (Akıllı Levha): İşlevsel olarak entegre tavan plakalarının eklemeli prefabrikasyonu

               Tavan tasarımının formunun uygulanabilmesini sağlayan plakalar 3D kum yazıcı kullanılarak parçalar halinde üretilir. Daha sonrasında her bir parça ultra yüksek performanslı, fiberle güçlendirilmiş betonlar ile doldurulur ve şantiye uygulaması için ön gerilimi sağlamak üzere ankrajlarla donatılır. Bu işlemler esnasında yazıcı kullanılması sayesinde, aydınlatma elemanları, akustik elemanlar gibi kullanıcı konforunu artıracak birimler tavan plakalarına entegre edilebiliyor. Bu sayede standart tavan üretimine göre daha özgür biçimler ve önemli miktarda malzeme tasarrufu sağlanabiliyor.

Akıllı Tavan Levhalarının Prefabrikasyonu İmaj:Digital Building Technologies (dbt), ETH Zürich / Andrei Jipa

Smart Dynamic Casting (Akıllı Dinamik Döküm): Özel tasarım beton elemanların robotik kayma şekillendirme yöntemi ile prefabrikasyonu

               Akıllı Dinamik Döküm (SDC), değişken kesitlere sahip beton taşıyıcı elemanların prefabrike üretimini sağlayan bir tekniktir. Bu yöntem esnasında, 40 santimetre uzunluğundaki bir esnek kalıp bölümü sürekli olarak betonla doldurulur ve yukarı doğru kaydırılır. Özel olarak hazırlanmış katkı maddeleri ile kalıptan ayrılan betonun, üstteki betonun ağırlığını taşıdığı ölçüde hidratlanmasını ve bu esnada şekillenmenin devam etmesini sağlar. DFAB House bünyesinde zemin katının cephe elemanlarının üretiminde bu yöntem kullanılmıştır.

SDC Yöntemi ile Üretilen Beton Cephe Panelleri İmaj: Roman Keller

Spatial Timber Assemblies (Mekansal Ahşap Montajlar):

               Dijital programlar üzerinden tasarlanan ahşap strüktürler, entegre robotik sistemler sayesinde hatasız olarak üretilir. Üç boyutlu robotik sistemler, prefabrikasyonun tasarım sınırlarını genişletir ve elemanların kurulumunda harcanan çabayı en aza indirir. DFAB House içindeki NEST ünitesinde bu yöntem sıkça kullanıldı. Termal kollektörler, fotovoltaik paneller ve gölgelendirme sistemleri gibi teknik kurulumları yüksek çaba gerektiren sistemler, robotik sistemler sayesinde kolayca monte edildi.

Ahşap Strüktürlerin Robotik Prefabrikasyonu İmaj: NCRR Digital Fabrication / Roman Keller

Lightweight Transculent Facade (Hafif, Yarı Saydam Cephe)

“Spatial Timber Assemblies” sayesinde takviye levhalara gerek kalmaksızın yapının tüm yönlerinde yüksek sağlamlık derecesine sahip strüktürler üretildi. Araştırmacı uzmanlar, yüksek sağlamlığın getirdiği özgürlüğü, entegre ve yüksek teknoloji ürünü bir cephe çözümü geliştirmek için kullandılar. Yenilikçi bir yaklaşımla tasarlanan yarı saydam cephe sistemi, aerojel malzemenin yüksek ısı yalıtım katsayını ve yarı saydam görüntüsünü, membran sisteminin getirdiği hafiflik ve esneklik ile entegre ediyor. Sonuç olarak da yüksek teknolojiye, estetik inceliğe sahip yüksek performanslı bir cephe tasarımı ortaya çıkıyor.

Aerojel Yüzeye Sahip Hafif, Yarı Saydam Cephe İmaj: Daniel Sanz Pont

               Akıllı yöntemlerle üretilen DFAB House’un yüksek teknolojiye sahip sistemlerle olan ilişkisi sadece üretim aşamalarıyla sınırlı değil. Proje, yapısında digitalSTROM adında bir platform barındırıyor. Bu platformun sahip olduğu yapay zeka sayesinde, bir evdeki tüm unsurlar otomatik olarak istenilen ayarlarda düzenlenebiliyor ve aynı zamanda tasarımı öğrenen bir ev haline geliyor. Ses ve multimedya uygulamaları, IP cihazları, bina teknolojisi, sensörler gibi çeşitli hizmetler ile enerji tasarrufu sağlanıyor. Kullanıcıların DFAB House içinde vakit geçirdikleri her dakika, yapay zeka ile entegrasyonu artırıyor ve kullanıcıları daha konforlu bir mekanla buluşturuyor.

Referanslar

www.dfabhouse.ch/

www.archdaily.com/942221/dfab-house-eth-zurich-plus-nccr-digital-fabrication

www.empa.ch/web/nest/digital-fabrication

www.designboom.com/architecture/eth-zurich-dfab-house-dubendorf-switzerland-02-27-2019/

urbannext.net/dfab-house/