Digitaliseren van kruislings gelamineerde houtconstructies

  • door

Een Fins experimenteerproject heeft kruislings gelamineerde houtconstructies productiever en creatiever gemaakt door gebruik te maken van digitale modellen.

Het kantoor van & '[Emmi Keskisarja & Janne Teräsvirta & Company Architects Ltd] ziet eruit als een prototype-werkplaats. Intrigerende schaalmodellen, een 3D-printer en een kleine CNC-machine geven allemaal aanwijzingen over het huidige project van de architect. Ze zijn vastbesloten om houtconstructies meer collaboratief en creatief te maken met behulp van digitale technologieën en kruislings gelamineerd hout (CLT).

Veel ruimte voor verbetering

“Ik ga ons KIRA-digi-project presenteren op WDBE 2018 in september, tijdens de Helsinki Design Week. Het thema van de week is vertrouwen , iets wat ontbreekt in de bouw van vandaag ”, zegt Keskisarja. “Onze houten installatie zal komend voorjaar in de stad te zien zijn. We willen communiceren met het publiek, niet alleen binnen onze professionele kringen, zoals architecten doorgaans doen. "

Keskisarja en Teräsvirta realiseerden zich dat het hele bouwproces gebrekkig is. Suboptimalisatie, geïsoleerde deelnemers en kortetermijndenken domineren. Er wordt in de vroege stadia van een project weinig nadruk gelegd op conceptontwikkeling en creativiteit in samenwerkingsverband.

Bij de bouwproductie vallen we terug op dezelfde standaardoplossingen. Digitale ontwerpprocessen zijn er niet in geslaagd de praktijk zoveel mogelijk te verbeteren. "Botsingsdetectie" is een BIM-term die het huidige proces treffend beschrijft, waarbij de nadruk eerder op fouten dan op samenwerking ligt.

emmi keskisarja en janne teräsvirtaemmi keskisarja en janne teräsvirta

Onderzoek en praktijk komen samen

De architecten besloten het bouwproces te heroverwegen. Ze kozen voor een houten constructie als case study voor hun experimenten. Keskisarja had eerdere ervaring met het digitaliseren van houtontwerp en -productie. Ze werkt aan haar doctoraat over het verbeteren van ontwerp met behulp van systeemtheorie. Teräsvirta heeft een geschiedenis van wereldberoemde projecten als oprichtende partner van ALA Architects. Hij waardeert hout ook als bouwmateriaal.

"We wilden onderzoeken hoe dingen beter konden", zegt Teräsvirta. “Houtconstructies winnen aan populariteit in Finland, maar het gebeurt op een fantasievolle manier. Je zou kunnen zeggen dat we betonnen gebouwen van hout bouwen. "

Voordat ze met het KIRA-digi-project begonnen, werkten de architecten al samen met drie meesterschrijnwerkers: Tommi Alatalo, Antrei Hartikainen en Heikki Paso. Ze realiseerden zich dat meubelmakers dezelfde ontwerpsoftware gebruiken als zij, alleen voor kleinschalig houtwerk. Tijdens de experimenten schalen ze de details van de schrijnwerkers op tot bouwframes en kruislings gelamineerd hout. Dat opent nieuwe architectonische en structurele mogelijkheden.

De prototypes waar Keskisarja en Teräsvirta aan werken, zijn verre van wat je zou verwachten van een typische houten constructie. De kegelvormige, organisch ogende prototypes demonstreren de mogelijkheden van modern CNC-frezen in een bouwschaal.

Van prototypes tot beheer van ontwerp en productie

Finse houtfabrieken met kruislings gelamineerd hout hebben dure CNC-machines met vijf assen die bijna elke denkbare verbinding tot op de millimeter nauwkeurig kunnen maken. Ze gebruiken hun fijne machines echter meestal om bulkwerk uit te voeren, en laden per kubieke meter. De prototypes die Keskisarja en Teräsvirta hebben ontworpen, verkennen de mogelijkheden van CLT op een veel uitgebreidere manier.

“Met behulp van digitale tools kunnen architecten hun rol als meesterontwerper herwinnen en verantwoordelijkheid nemen voor taken die nu in niemandsland liggen. We kunnen nu meer zijn dan vormgevers en functionele ontwerpers; we kunnen het productieproces plannen en optimaliseren ”, stelt Keskisarja voor. "In samenwerking met de fabrikanten en aannemers kunnen we beginnen met het creëren van gezonde, duurzame en goedkopere gebouwen."

De heersende bouwtechniek heeft geleid tot technisch complexe gebouwen die niet altijd functioneren zoals verwacht. Massief houten constructies zijn eenvoudig, flexibel en gemakkelijk te begrijpen.

Keskisarja en Teräsvirta willen de nieuwe processen en technologieën niet gebruiken voor eenmalige projecten. Digitale technologieën en robotica maken massale aanpassing van elk type project mogelijk, of het nu gaat om een flatgebouw, een enkele woning of een school. Hout is ook niet de enige keuze. Het is geweldig voor structureel gebruik, maar gevels kunnen worden gemaakt van glas of andere weerbestendige materialen. Hybride oplossingen combineren de beste eigenschappen van materialen optimaal.

Resultaten waar iedereen van kan profiteren

Het KIRA-digi-experiment luidt een nieuw industrieel proces in dat is bedacht met systeemtheorie, digitale informatiestromen en CLT / CNC-technologieën.

Het project levert digitale en fysieke prototypes en procesmodellen op. De resultaten zullen openbaar beschikbaar zijn voor elke geïnteresseerde partij om te bestuderen en te gebruiken in hun bedrijf. De bestaande ontwerp- en fabricagesoftware is voldoende voor het verbeterde proces, menen de architecten. Hun bureau zal de resultaten gebruiken en verder ontwikkelen in hun architectuurpraktijk.

Teräsvirta ziet een omslag in het denken in de bouwsector ontstaan: “We hebben onze ideeën met veel professionals besproken, waaronder aannemers, en kregen zeer positieve feedback. We beleven spannende tijden in onze branche. Er is absoluut een momentum voor verandering. "

Foto's: SWANG

Via: AEC