Los investigadores de ETH Zurich están utilizando un nuevo método para la construcción de madera digital en un proyecto real por primera vez. Los módulos de madera con carga, que son prefabricados por robots, se ensamblarán en los dos pisos superiores en el sitio de construcción de la CASA DFAB.

El rango de posibilidades para la construcción de marcos de madera tradicionales se amplía con el nuevo método robótico para la construcción de madera digital. (Video: NCCR Digital Fabrication / «schwarzpictures.com»)

La digitalización ha encontrado su camino en la construcción de 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 ser ensamblada manualmente para crear un marco plano. En el pasado, este proceso de fabricación tenía muchas restricciones geométricas.

Bajo los auspicios del Centro Nacional de Competencia en Investigación (NCCR) Digital Fabrication, investigadores de la Cátedra de Arquitectura y Fabricación Digital de ETH Zurich han desarrollado un nuevo método digital de construcción de madera que amplía el rango de posibilidades para la construcción tradicional de marcos de madera al permitir construcción y ensamblaje eficiente de módulos de madera geométricamente complejos. Los ensambles de madera espacial evolucionaron a partir de una estrecha colaboración con Erne AG Holzbau y se usarán por primera vez en el proyecto DFAB HOUSE en el sitio de construcción e innovación Empa y Eawag NEST en Dübendorf.

Con precisión robótica

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

En los Ensambles de Madera Espacial, el hombre y la máquina trabajan juntos en el proceso de planificación y fabricación. (Fotografía: NFS Digital Fabrication / Roman Keller)

Construcción más duradera y más individual

A diferencia de la construcción de marco de madera tradicional, los ensambles de madera espaciales pueden manejar sin placas de refuerzo porque la rigidez requerida y el soporte de carga resultan de la estructura geométrica. Esto no solo ahorra material; también abre nuevas posibilidades creativas. En este sentido, por primera vez se prefabricarán un total de seis módulos de madera espaciales geométricamente únicos. Los camiones los transportarán a la obra de construcción de la casa DFAB en el NEST en Dübendorf, donde se unirán para construir una unidad residencial de dos pisos con más de 100 m 2 de superficie. La geometría compleja de la construcción de madera permanecerá visible detrás de una fachada de membrana transparente.

Arquitectura digital integrada

Los robots usan información de un modelo de diseño asistido por computadora para cortar y colocar las vigas de madera. Este método se desarrolló especialmente durante el proyecto y utiliza diversos 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 fabricación digital y también en diseño y planificación ofrece una gran ventaja según Matthias Kohler, profesor de Arquitectura y Fabricación Digital en ETH Zurich y el hombre que lidera el proyecto DFAB HOUSE: “Si se produce algún cambio hecho para el proyecto en general, el modelo de la computadora se puede ajustar constantemente para cumplir con los nuevos requisitos. Este tipo de arquitectura digital integrada está cerrando la brecha entre el diseño, la planificación y la ejecución “.

Un concepto exitoso para compartir conocimiento

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

Kohler cree en el efecto de sinergia provocado por la asociación: “La fabricación digital depende de la enorme experiencia requerida para la artesanía. Por el contrario, la digitalización puede mejorar la artesanía y abrir nuevas oportunidades. “Kohler también dice que el hecho de que las disciplinas científicas van 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.

Texto original de ETH Zürich Imágenes de NCCR Digital Fabrication