La digitalización se ha abierto camino en la construcción con madera, con elementos completos que ya están siendo fabricados por sistemas asistidos por computadora. La materia prima es cortada a medida por las máquinas, pero en la mayoría de los casos todavía tiene que ensamblarse manualmente para crear un marco plano. En el pasado, este proceso de fabricación vino con muchas restricciones geométricas.

Bajo los auspicios del Centro Nacional de Competencia en Investigación (NCCR) Fabricación Digital, investigadores de la Cátedra de Arquitectura y Fabricación Digital de ETH Zurich han desarrollado un nuevo Método de construcción de madera digital que amplía la gama de posibilidades para la construcción de marcos de madera tradicionales al permitir la construcción y el montaje eficientes de módulos de madera geométricamente complejos. Spatial Timber Assemblies se desarrolló a partir de una estrecha colaboración con Erne AG Holzbau y se utilizará por primera vez en el proyecto DFAB HOUSE en el sitio de construcción de investigación e innovación de Empa y Eawag NEST en Dübendorf. También es el primer proyecto arquitectónico a gran escala que utiliza los robots de construcción desarrollados por el nuevo Laboratorio de Fabricación Robótica de ETH Zurich.

Con precisión robótica

El robot primero toma una viga de madera y la guía mientras se corta a medida. Después de un cambio de herramienta automático, un segundo robot perfora los orificios necesarios para conectar las vigas. En el paso final, los dos robots trabajan juntos y colocan las vigas en la disposición espacial precisa basada en el diseño de la computadora. Para evitar colisiones al colocar las vigas de madera individuales, los investigadores han desarrollado un algoritmo que recalcula constantemente la trayectoria del movimiento de los robots de acuerdo con el estado actual de construcción. Luego, los trabajadores atornillan manualmente las vigas.

Larga duración, construcción más individual

A diferencia de la construcción tradicional con estructura de madera, Los ensamblajes espaciales de madera pueden funcionar sin placas de refuerzo porque la rigidez y la capacidad de carga requeridas resultan de la estructura geométrica. Esto no solo ahorra material; también abre nuevas posibilidades creativas. Un total de seis espaciales, Los módulos de madera geométricamente únicos serán prefabricados de esta manera por primera vez. Luego, los camiones los transportarán al sitio de construcción de DFAB HOUSE en el NEST en Dübendorf, donde se unirán para construir una unidad residencial de dos plantas con más de 100 m2 de superficie. La compleja geometría de la construcción de madera seguirá siendo visible detrás de una fachada de membrana transparente.

Arquitectura digital integrada

Los robots utilizan información de un modelo de diseño asistido por computadora para cortar y colocar las vigas de madera. Este método fue desarrollado especialmente durante el proyecto y utiliza varios parámetros de entrada para crear una geometría que consta de 487 vigas de madera en total.

El hecho de que Spatial Timber Assemblies se utilice para la fabricación digital y también en el diseño y la planificación ofrece una gran ventaja según Matthias Kohler, Profesor de Arquitectura y Fabricación Digital en ETH Zurich y el hombre que encabeza el proyecto DFAB HOUSE:"Si se realiza algún cambio en el proyecto en general, el modelo de computadora se puede ajustar constantemente para cumplir con los nuevos requisitos. Este tipo de arquitectura digital integrada está cerrando la brecha entre el diseño, planificación y ejecución ".

Un concepto exitoso para compartir conocimientos

ETH Zurich ya ha completado una exitosa colaboración con Erne AG Holzbau en el techo de madera construido por robots del Arch_Tech_Lab en el campus de Hönggerberg. Gracias a Spatial Timber Assemblies, La experiencia de la empresa en la construcción con madera hará una contribución más a la investigación de ETH.

Kohler cree en el efecto de sinergia provocado por la asociación:"La fabricación digital depende de la enorme experiencia necesaria para la artesanía. A la inversa, La digitalización puede mejorar la artesanía y abrir nuevas oportunidades ". Kohler también dice que el hecho de que las disciplinas científicas vayan de la mano con la industria es esencial si las tecnologías se van a utilizar en proyectos arquitectónicos reales después de un tiempo tan breve.