Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Byg digitalt, lever digitalt

Kredit:Roman Keller

DFAB HOUSE har officielt åbnet i dag på NEST -bygningen Empa og Eawag i Dübendorf. Det er verdens første beboede "hus", der ikke kun var digitalt planlagt, men også – ved hjælp af robotter og 3-D-printere – bygget stort set digitalt. Konstruktionsteknologierne blev udviklet af ETH Zürichs forskere i samarbejde med industrielle partnere.

Et delikat betonloft – støbt i 3-D-printet forskalling – og en buet betonvæg skabt af en byggerobot præger stuens arkitektur, hvis æstetik minder fjernt om filmoptagelserne af den schweiziske kunstner HR Giger (skaberen af ​​"Alien"). Efter at have sagt en bestemt kommando, persiennerne åbnes som ved et trylleslag, og kedlen tilbereder vand til te. Det, der lyder som en science fiction-film, er virkeligheden i Dübendorf:i dag, det smarte og stort set digitalt planlagte og byggede DFAB HOUSE slår dørene op.

Fra laboratorium til arkitektonisk anvendelse

Det tre-etagers "hus" er placeret på den øverste af tre platforme ved NEST. På denne modulære forsknings- og innovationsbygning af Empa og Eawag, forskere, sammen med industrielle partnere, kan teste ny konstruktion og energiteknologi under virkelige forhold. NEST består af en central bygningskerne, hvortil forskellige bygningsmoduler-såkaldte enheder-kan lægge til. Til konstruktion af DFAB HOUSE -enheden, forskere fra otte professorater ved ETH Zürich, inden for rammerne af National Center of Competence in Research (NCCR) "Digital Fabrication", i samarbejde med industrielle partnere, har for første gang overført adskillige nye digitale byggeteknologier fra laboratoriet til applikationer i den virkelige verden (se Factsheet Digital Fabrication). Målet med digitale teknologier er ikke kun at gøre planlægning og byggeri mere effektiv, men også mere bæredygtigt. For eksempel, den digitalt planlagte gulvplade i DFAB HOUSE er statisk og strukturelt optimeret på en sådan måde, at der kan spares betydelige mængder materiale sammenlignet med en konventionel betonplade. Teknologierne åbner også op for nye designmuligheder. For eksempel, de to øverste boligetager er præget af trærammer, som blev fremstillet ved hjælp af to konstruktionsrobotter og arrangeret i komplekse geometrier. "Det arkitektoniske potentiale ved digitale fremstillingsteknologier er enormt. Desværre, disse teknologier bruges stadig næsten ikke på byggepladser. Med DFAB HOUSE, vi er i stand til at teste nye teknologier hånd i hånd med industrien og dermed accelerere overførslen fra forskning til praksis, siger Matthias Kohler, ETH professor i arkitektur og digital fremstilling.

Kredit:Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology

Et intelligent hjem

Om cirka to måneder, de første beboere, akademiske gæster fra Empa og Eawag, vil flytte ind i DFAB HUS. Hos DFAB HOUSE, de vil bo i et intelligent hjem. Et konsortium af virksomheder ledet af digitalSTROM har installeret de første smarthusløsninger i DFAB HOUSE (se faktaark Digital Living), som er baseret på den producentuafhængige digitalSTROM platform. Disse omfatter intelligente, flertrins tyverisikring, automatiske blændings- og skyggemuligheder, og den seneste generation af netværk, intelligente husholdningsapparater. Imidlertid, DFAB HOUSE er smart ikke kun med hensyn til hjemmeelektronik, men også med hensyn til energistyring:Fotovoltaiske moduler på taget leverer i gennemsnit halvanden gange så meget elektricitet, som enheden selv vil forbruge, mens et intelligent styresystem koordinerer alt forbrug og sikrer, at der ikke opstår belastningsspidser. To opstartsideer, ledsaget af forskere fra Empa og Eawag, er med til at spare ekstra energi:På den ene side, varme fra spildevand, som ellers ville gå tabt, genvindes direkte i brusekarrene via varmevekslere, og på den anden side strømmer varmt vand fra rørene tilbage i kedlen, når det ikke er i brug i stedet for afkøling i vandrørene. Denne metode sparer ikke kun energi og vand, men mindsker også risikoen for, at bakterier vokser i rørene.

Forskning og industri lærer af hinanden

Den sjette enhed i NEST forsknings- og innovationsbygningen er et godt eksempel på, hvordan samarbejde mellem forskere og industri kan skabe fremadrettede løsninger. "Ved implementering af et byggeprojekt som DFAB HOUSE, traditionelle byggemetoder møder nye koncepter fra den digitale verden. Vejen fra det digitale tegnebræt til en egentlig bygning har udfordret både forskere og eksperter fra industrien. Gennem en konstruktiv dialog noget virkelig visionært kan nu omsættes i praksis; forhåbentlig snart vil det blive brugt bredt i byggebranchen, " siger Empa CEO Gian-Luca Bona.

DFAB HOUSE står på den øverste etage i NEST -bygningen. Kredit:Roman Keller




Varme artikler