Robotter skaber fremtidens arkitektur
En stor betonfisk markerer afslutningen på det fire-årige EU-projekt 'TailorCrete'. Betonskulpturen er frembragt via digital 3D-modellering, som også har dannet baggrund for selve fremstillingen, hvor robotter har været nøglen til at omsætte de digitale modeller til fysisk frembringelse.
De fleste associerer nok betonstøbning med firkantede blokke, der anvendes til grimt eller kedeligt byggeri. Det vender projektet 'TailorCrete' op og ned på.
'Tailorcrete' har haft som målsætning at udvikle nye industrielle metoder til fremstilling af fremtidens digitale betonarkitektur i spændende former.
Skal man lave støbeforme til beton i utraditionelle former på gængs facon, er det en omkostningstung affære. Men når robotter fræser støbeforme i polystyren (EPS), kan det gøres langt billigere.
Den seks meter høje og 21,4 meter lange betonfisk, der er opført foran Paschal-Danmarks administrationsbygning i Aarhus, er netop støbt i en avanceret støbeform, som er fræset ud med robotter.
Armeringsnet var en stor udfordring
Den særlige armering, som er skulpturens skelet, er ligeledes er bukket af robotter. Skulpturen er kulminationen på et udviklingsarbejde, som blev startet af Teknologisk Institut tilbage i 2007. Betonskulpturen er tegnet af den dansk-tyrkiske tegnestue Superpool.
- Projektet har haft den overordnede målsætning at kunne skabe krøllede bygninger, hvor man skal kunne støbe dobbeltkrumme flader i beton, fortæller Karsten Thornø Ahrentsen, der er seniorkonsulent hos Teknologisk Institut.
- For at nå frem til den målsætning har der været nogle forskellige udfordringer, der skulle løses: Dels at udvikle en beton, der uden vibrering kan flyde ud i selv meget specielle forme, dels at konstruere komplicerede støbeforme ved hjælp af robotter, og dels at automatisere produktionen af den nødvendige armering, som holder konstruktionen på plads. Specielt det sidste har været en meget stor udfordring, siger Karsten Thornø Ahrentsen.
Ved specielle geometrier er produktionen af den nødvendige armering ofte besværlig, da den skal følge geometrien inden for skrappe tolerancer. I projektet er der udviklet en fabrikationsproces, hvor to robotter samarbejder om at frembringe de komplicerede armeringsnet. Baseret på de digitale modeller bukker den ene robot således armeringsstængerne, mens en anden robot sørger for at binde armeringen sammen i net. Metoden er anvendt de mest komplicerede steder i forbindelse med kontruktionen af betonfisken.
Genanvendelige støbeforme i komplekse forme udfræset af robotter
For at udstøbe den komplicerede form, er der blevet udviklet en speciel type beton – en selvkompakterende beton – samt en dertilhørende formfyldningsstrategi. Denne kombination sikrer betonoverflader af høj kvalitet, som kan holde i rigtig mange år.
Forskallingen, som omslutter betonen, og dermed udgør den formgivende del, er specialudviklet i forbindelse med projektet. Således udgøres forskallingsdelene af blokke i ekspanderet polystyren (EPS), der er udfræset via robotteknologi på Teknologisk Institut, og herefter betrukket med en særlig silikonemembran.
Membranen sikrer glatte overflader, gode slipegenskaber og frem for alt mulighed for genanvendelse af formdelene, hvilket demonstreres gennem betonfisken, hvor 80 procent af alle formdele genanvendes. Efter støbninger kan EPS-delen endvidere granuleres og genanvendes i ny EPS-produktion.
Unikke former til unikt byggeri
Fremstillingen af støbeforme i EPS direkte fra CAD-tegninger med robotteknologi er også et fokusområde i projektet BladeRunner på Teknologisk Institut.
Industriel udskæring af avancerede støbeforme i ekspanderet polystyren muliggør en både billig og effektiv produktion af komplicerede designs, som ellers ville være svært realiserbare eller uden for en tilgængelig økonomisk ramme. Bladerunner-projektet er med til at forandre hele betonindustrien såvel som arkitekternes kreative udfoldelsesmuligheder.