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摘要 •帮你速读文章内容 GENERATED BY AI, PLEASE IDENTIFY THE AUTHENTICITY BY YOURSELF 该结构为钢筋混凝土结构，采用交叉层压木材 (CLT) 作为模板。采用计算机数控 (CNC) 加工的木梁和面板作为混凝土板的模板，留下“剩余模板”作为成品表面。这是日本首次使用混凝土模板作为主要结构。VUILD 参数化团队使用几何算法自动生成 CAD 模型，并使用此 CAD 模型作为辅助工具，为五轴 CNC 加工创建 CAM 路径。所有预切割组件均使用 VUILD 自有工厂的五轴 CNC 机器生产。用于加工模板的数控机床也将安装在完工的建筑中，作为一个开放的设施，任何人都可以体验先进的制造技术，并自己创造所需的空间和场所。 设计过程- 设计挑战是创造一个开放空间，可以作为实施新一代公共教育的场所，以及一个没有固定形式的可扩展空间。此外，建筑本身需要极端和实验性，并成为学习材料。因此，VUILD 决定使用五轴数控机床创建一个大跨度的多功能空间。限制是切割厚度高达 240 毫米的 CLT 面板，为此进行了反复模拟，以优化整体形状和易于切割。材料优化和形式简化是在考虑施工的情况下进行的。 单元施工法+残模——CLT梁的纵截面设计为正弦曲线，横截面上的振幅相位交错，形成坚固的壳体。在造型上，经过反复研究，采用模仿自然界树叶叶脉的屋顶造型。通过以锯齿形构造横截面来增加壳体的深度，通过将锯齿形横截面的相位分为三层来增加壳体的强度。3D CLT面板在VUILD内部工厂切割成单元，并在现场与梁连接，面板之间通过金属配件连接。将混凝土浇筑到梁中，在叶脉上形成梁，在叶脉之间的空间上形成板。这些梁跨度25米，而混凝土板只有8厘米厚。这种施工方法已获得专利（JP 2021-042568），是一种高度通用的施工方法，可将成本降低至传统壳体施工方法的 60%。 3D 数据与结构设计师共享并用于分析，避免了人工错误。数据可以在设计检查、结构分析和零件制造的各个环节进行交叉检查，从而加快了流程。 从加工数据创建到材料采购和施工的过程 - 五轴加工具有倾斜和旋转的特点，需要进行优化以考虑到这些因素；需要专门为五轴切割创建路径，总共使用 360 个 CLT 面板来加工 963 个模板部件。内部参数团队开发了一种自由曲面的几何算法，可自动生成 CAD 文件。路径创建过程的设计还减少了加工后的手动加工量。在混凝土隐藏的区域，表面在适当的公差范围内进行粗糙处理，以降低加工成本。 面板的高效放置降低了成本。自动面板放置和形状生成算法在短时间内实现了这一目标，并制造了多种类型的 CLT 面板，最大尺寸为 1350×4000 毫米。CLT 面板有四种不同的厚度，范围从 60 到 210 毫米，并创建了一个 3D 图表，使用颜色编码指示厚度。这使得将零件放置在不同厚度的 CLT 面板中变得容易。通过与结构团队分享这一过程，我们能够创建一个在结构和易于施工方面都经过优化的系统。 表面在适当的公差范围内进行粗加工，以降低加工成本。 面板的高效放置降低了成本。自动面板放置和形状生成算法在短时间内实现了这一目标，并制造了多种类型的 CLT 面板，最大尺寸为 1350×4000 毫米。CLT 面板有四种不同的厚度，范围从 60 到 210 毫米，并且创建了一个 3D 图表，使用颜色编码指示厚度。这使得将零件放置在不同厚度的 CLT 面板中变得容易。通过与结构团队分享这一过程，我们能够创建一个在结构和易于构建方面都经过优化的系统。 表面在适当的公差范围内进行粗加工，以降低加工成本。 面板的高效放置降低了成本。自动面板放置和形状生成算法在短时间内实现了这一目标，并制造了多种类型的 CLT 面板，最大尺寸为 1350×4000 毫米。CLT 面板有四种不同的厚度，范围从 60 到 210 毫米，并且创建了一个 3D 图表，使用颜色编码指示厚度。这使得将零件放置在不同厚度的 CLT 面板中变得容易。通过与结构团队分享这一过程，我们能够创建一个在结构和易于构建方面都经过优化的系统。 Design firm: VUILD Area: 295 m² Project time: 2023 Photographer: Takumi Ota Lead designer: Koki Akiyoshi Design team: Koki Akiyoshi, Hiroyuki Nakazawa, Gaku Shinohara, Kenta Isebo, Kazuya Takano (former staff) Structural design: Jun Sato Structural Engineers Construction company: Atelier Umi City: Koganei Country: Japan |
