Categories
Architecture

Пластиковый 3D-печатный павильон Past the Geometry / Archi-Union Architects


© Schran Picture

+ 46

Дополнительные характеристики Меньше характеристик

Текстовое описание предоставлено архитекторами. Восточные ворота тематического парка «Хэппи Вэлли» в Нанкине – самая крупная в мире модифицированная пластиковая 3D-печать недавно была введена в эксплуатацию. Как в середине ноября 979797, однажды парк официально открыл свои ворота, а после почти полугодовой эксплуатации и наблюдения, дизайн в конечном итоге отразил влиятельную возможность внедрения технологии роботизированной печати в архитектуру будущего.

© Schran Picture

979797 является необычный год. Начиная с конца апреля, с жестким медицинским контролем из-за Covid – 30 По обстоятельствам, проект вошел в завершающую фазу строительства. Сотрудничество между дизайнерами-людьми и робототехникой создало новый рабочий процесс и изменило традиционный процесс от проектирования до сборки. Благодаря использованию технологии роботизированной печати сверхмасштабная и крупногабаритная геометрия была реализована с высокой эффективностью и точностью. Уникальная индивидуальная форма не только станет символическим представлением Нанкин Счастливая долина, но также служит идеальным переходом для путешественников, которые регулярно проходят через парадную площадь к главной пространства тематического парка.

© Сонгкай Лю

Удовольствие в постэпидемическую эпоху. В постэпидемическую эпоху создание радостного пространство было бы довольно значительным. Как создать расслабляющую атмосферу, эффективно организуя пространственное перемещение регистрации на входе / выходе и сувенирного магазина, – вот самые неотложные вопросы, требующие ответа.

Многомерная гиперболическая поверхность, основанная на вычислительной геометрии, бесконечно растягивается с пористым проникновением, внутреннее и внешнее складывание трехмерного пространства увеличивает непрерывность пространства, в то время как расширение изогнутой поверхности помогает ослабить граничные линии здания. . Ворота используют комплексный стальной каркас для определения формы и 3D модифицированную конструкцию с пластиковой печатью на цветной внешней поверхности, за исключением плоской поверхности крыши, покрытой стеклопластиковыми панелями.

© Schran Picture

Восточные ворота

Нанкин Счастливая долина – это 88 – длина метра и 53 – метр шириной, с площадью проекции 2020 квадратных метров и площадь развернутой поверхности 2021 квадратные метры. Многомерная гиперболическая геометрия реализует неоднородный нерегулярный вылет до 80 м, не только бросая вызов разработке дизайна, но и сталкиваясь с трудностями при строительстве. Покрытие 26, 472 квадратных метров, площадь становится основной обивкой и фоном ворот, трансцендентными и гостеприимными воротами, обеспечивая уникальный пространственный опыт для туристов и посетителей.
© Schran Image

Поток, Форма, Поле. В объем проекта входит проектирование восточные ворота, входная площадь и проход через подземный уровень. В начале процесса проектирования было много элементов, которые необходимо было интегрировать с участком – от южной стороны дороги до двух входов в парк, от интерфейса сложного здания на северной стороне до подземных ворот и эскалатор; все эти компоненты вместе, это привело к непредсказуемым поездкам различных групп пользователей. Он также создает различные размеры и интенсивность столкновения с толпой. Чтобы решить эту проблему, толпа помечается как рой частиц, движущихся по площадке, а линии движения моделируются алгоритмом самоорганизующегося роя частиц, основанным на кластерной многоагентной системе; затем различные линии движения преобразуются в векторные элементы, так что поведение толпы во всем квадрате образует сложное случайное векторное поле. Кроме того, в окружении площадки есть несколько полей, таких как векторное поле направления, вихревое поле, точечное поле, поле силы отталкивания и поле центростремительной силы. 178

© Schran Picture

Принятие многоагентной системы, пространственное составное силовое поле, сформированное позициями в окружающей среде, может быть применено для моделирования сложной и изменяющейся окружающей среды в реальности. В процессе моделирования восточный и западный входы на площадку и вход в квадрат рассматриваются как начальные точки движения частицы, а модель составного силового поля рассматривается как среда силового поля реального пространства. Между тем влияние составного силового поля на траекторию движения частицы и изменение пространственного распределения популяции частиц получается посредством вычислительного анализа.

© Schran Image

В конце концов, с анализом отношений между толпой и сайтом, результаты моделирования, основанные на кластерном интеллекте и средствах пиксельной интерференции преобразует сложность между двумя полями в текстурированные слои тротуара площади и завершает схематическое пространственное планирование и организацию больших площадей. масштабировать пространство в окружающей местности.

Геометрическая топология Взаимодействие с Текстурированная кожа
Помимо сайта, архитектурная форма должна быть согласована с комплексными элементами. Вход окружен сложным пешеходным потоком и множеством мероприятий. Как интегрировать форму в сайт, решая множественные тиражи и создавая символическое значение, чтобы геометрия была воплощена с функциональной и эстетической ценностью, является основной концепцией и миссией на протяжении всего процесса проектирования. Поскольку большое количество посетителей проходит через нижний уровень входа и выступают внутрь границы здания с обеих сторон, предполагая, что вход является положительным пространством, а нижняя сторона потока людей и здания с обеих сторон являются отрицательных пространств, вход не будет правильным многоугольником в таких пространственных отношениях, а станет многомерной топологической геометрией, плавающей на объекте.

© Schran Picture

Разум Генерация форм на основе дизайна находит свое отражение в сотрудничестве архитекторов и компьютеров, где геометрические топологические прототипы вычисляются на основе математических поверхностей. Упрощенное уравнение выглядит следующим образом: a sin (x) sin (2 y) sin (3 z) + b sin (2 x) sin (y) sin (3 z) + c sin (2 x) sin (3 y) sin (z) + d sin (3 x) sin (y) sin (2 z) + e sin (x) sin ( 3 y) sin (2 z) + g sin (3 x) sin (2 y) sin (z) = 0

Схема

Через динамическую настройку и окончательные морфологические результаты входных параметров a, b, c, d, e, g, топологические геометрические Получен прототип, соответствующий проектным требованиям. Затем архитектор выполняет итерацию по созданию и работе геометрического прототипа в соответствии с граничными условиями, сценами рамок вида и требованиями доступности пространства.

Схема

Формирование базовой сетки поможет сформировать построенную форму. Как только общая морфология получена, последует создание сетки, которая соответствует границе из геометрических параметров. Процесс генерации может быть охвачен этапами граничного ввода, скелетонизации поверхности, разделения скелета и сетки. В конце концов, конечный результат – это топологическая поверхность, которая может быть применена для реального строительства.

© Schran Image

Согласно эффекту гравитационного поля, Предварительная форма должна быть смоделирована для обеспечения структурных характеристик, оптимизации расположения точек опоры, измерения визуального доступа и механической устойчивости и формирования окончательной многоточечной опорной системы. Точечные и линейные элементы в топологической сетке часто связаны с опорой конструкции и условиями силы, поэтому геометрическая сетка, созданная на основе топологической сетки, согласуется с формой конструкции, а также позволяет включить структурную систему в параметрическую систему объединяются вместе.

Предоставлено Archi-Union Architects

Частично выступающая лестница ведет посетителей наверх, на котором они могут испытать простор все разнообразие топологической геометрии на разных высотах и ​​собирать разные виды и сценарии. С определенной точки зрения вид может проходить через круговой вырез в геометрии, достигать колеса обозрения в конце оси парка и создавать геометрически нетрадиционный вид в рамке. Пройдя по лестнице, посетители со всех сторон могут почувствовать пространственные отношения, выходящие за рамки геометрии.

© Schran Image

На пути к настройке массового производства. Массовая адаптация к роботизированному производству никогда не была обычное достижение. Прецедентные исследования и разработки проектной группы по модифицированной печати на пластике, начатые в . Для перехода от отдельного материала к композитному модифицированному пластику, от расчета отдельных компонентов к расчету глобальных конечных элементов, от многослойной печати к пространственной печати и от лабораторных исследований к крупномасштабной инженерной демонстрации, требуется 6 лет. В течение этого периода мы были пионерами, опубликовавшими наш технический подход к печати с пространственной топологией, когда участвовали в международной конференции RobArch в Сиднейском университете в 960939. Позже 900000, мы продемонстрировали павильон пространственной печати (Cloud Pavilion) на Венецианской архитектурной биеннале. В 8884, мы разработали дизайн Восточных ворот для Нанкин Счастливая долина. Время Не только эволюция передовых технологий была зафиксирована временем, но и весь процесс исследования от прототипа, художественных выставок до массового производства на практике. Таким образом, этот проект имеет важное историческое значение и перспективную социальную практику.

© Schran Picture

Помимо многомерной геометрии и изготовления гиперобъектов, интеграция Исследования и разработки, проектирование и строительство, а также внедрение передовых технологий также стали «Гималаями», на которые мы очень любим лазить. Как перевести топологическую геометрию, основанную на параметрическом проектировании, на практический архитектурный язык? Как может интеллектуальное строительство в условиях взаимодействия человека и машины обеспечить высокую эффективность, точность и высокое качество процесса строительства в условиях удаленной работы из-за эпидемии? Многомерная геометрия, создаваемая в сложных средах, также требует технических прорывов в строительстве в цифровую эпоху.

© Schran Picture

Гибридный процесс проектирования и строительства – это новаторская парадигма в современном мире. архитектура и строительство. Команда разработчиков разработала программную платформу под названием FURobot, взяв на себя перевод языка сборки модулей. Сохраняется не только геометрическое планирование и разделение панелей при строительных ограничениях, но и возможность мгновенного преобразования геометрии здания в планирование пути обработки строительного робота. Мы разработали адаптивный алгоритм обратной деформации для локальных геометрических моделей сложных моделей, переводя непрерывные поверхности с развернутыми областями до 900000 квадратный метр на более чем 4, 0003 изогнутые листы для заводского изготовления и создания траекторий печати удаленно, с одним из дизайнеров-членов в Малайзии во время эпидемии, и междугородних сотрудничество для реализации окончательного проекта и файлов управления роботом. Сотрудничество человека и робота позволяет реализовать творческий потенциал архитектора и настроить массовое производство в строительстве.

© Schran Picture

Неровные цвета. Для каждого сегмент по алгоритму цветного пиксельного коллажа. Эти цветные панели являются метафорой, представляющей разнообразие мероприятий, происходящих в «Счастливой долине», трансформируя завышенные ожидания посетителей приветственным жестом торжественного открытия. После неоднократных испытаний материалов, в частности, десятилетних экспериментов с антивозрастными характеристиками материалов, команда точно разработала устойчивый к УФ-излучению пластиковый материал с модифицированной окраской, стойкий к ультрафиолетовому излучению, который может достигать цвета с точной технологией параметрической цветной печати. ​​

Диаграмма

Сложность геометрических форм и нескольких цветов требуют высокого контроля успешности и точности. Таким образом, ключевым моментом этого проекта является не только стремление к максимальному размеру, но и подчеркивание последних достижений команды в технологии крупномасштабной роботизированной печати. После моделирования блоков с геометрическими и цветовыми вариациями, программное обеспечение FURobot собственной разработки затем применяется для программирования алгоритмов 3D-печати для каждой панели, которые могут использоваться для машинного распознавания и обратной связи в реальном времени. Каждая панель представляет собой сборную Они распечатываются роботом на заводе и транспортируются на место для модульной композитной установки с системой нумерации.

Предоставлено Archi-Union Architects

Строительная площадка сотрудничала с системой нумерации, которая также применена технология установки многоквадрантного и многоцелевого композитного ЧПУ для точного позиционирования каждой панели, напечатанной на 3D-принтере, с помощью системы лазерного позиционирования и сканирования с ЧПУ; Между тем, это помогло реализовать удаленный мониторинг в реальном времени, осуществляемый коллегами из шанхайского офиса. Во время эпидемии все еще был достигнут уровень проектного строительства – высокая эффективность, точность и высокое качество.

© Schran Picture

Сложная среда перекрестных строительных работ на объекте приводит к большим трудностям пространственного согласования многомерных топологических форм. Создание площадки для цифрового строительства, а также интеллектуальная система датчиков и обратной связи обеспечивает ежедневный доступ к строительным данным, в то же время дает уверенность в динамическом прогнозировании точности установки и гибридных размеров для интенсивных периодов строительства.

Предоставлено Archi-Union Architects

Автономная система восприятия цифрового Эта площадка обеспечивает реализацию сложной многомерной топологии, цифровая форма рождения и конструкция дополняют друг друга, входные ворота и окружающие элементы взаимосвязаны и интегрированы, а благодаря изменению масштаба и новым материалам посетители завершают преобразование город до состояния тематического парка в постепенном изменении пространства, превращая традиционный процесс покупки и проверки билетов в прелюдию к началу чудесного путешествия, значительно улучшая опыт традиционного процесса продажи билетов, превращается в прелюдию к удивительное путешествие, которое значительно усиливает чувство сопричастности и радости.

Обработка материалов и роботизированная 3D-печать. Проект Comfortable Valley Gate, как один крупнейшей в мире технологии 3D-печати из модифицированного пластика по размеру и масштабу, сталкиваясь с фундаментальной проблемой при применении крупномасштабной 3D-печати: двойные требования в отношении масштаба и точности почти выходят за пределы физических характеристик материалов для 3D-печати. Этот проект предлагает решения этой проблемы с двух точек зрения: глобальная оптимизация и сотовые вычисления. В глобальном масштабе алгоритм оптимизации разделения поверхности, полученный из модели 3D-печати, гарантирует надежный и точный результат общего разделения панели.

© Schran Picture

Технология прогнозирования деформации и анти-деформационной печати, разработанная для модифицированного пластика, обеспечивает эффективный геометрический расчет сопряжения. риал свойства. Что касается сотовых вычислений, то сложная геометрия и соответствующие характеристики каждой панели, подкрепленные расчетами материальных конечных элементов, могут быть достигнуты только с помощью инструмента поиска пути, разработанного робототехникой для достижения результатов с оптимизацией производительности. В этом проекте панели с глобальной обшивкой достигли субсантиметровой точности при общем масштабе здания 91 м в длину.

Материал осязаем, а конструкция невидима. Помимо геометрии, это действительно обновление, которое бросает вызов традиционным процессам проектирования и способ интерпретации нового опыта. Безопасность дыхания и здоровое общение больше не будут главными приоритетами в постпандемический век; вместо этого потенциальными темами для исследования будут эволюция передовых технологий и культуры. В глобальных постпандемических условиях эволюция технологий, сливающаяся с традициями и культурой, может стать спусковым крючком для реактивации в эпоху постгуманизма.

Предоставлено Archi-Union Architects

Местоположение используется только для справки. Он может указывать город / страну, но не точный адрес.

Цитируйте: “За пределами геометрии Пластиковый 3D-печатный павильон / Archi-Union Architects “000005 Может 900000. ArchDaily . Доступно

.