ساخت دیجیتال در معماری

تلاشی برای تغییر صنعت ساختمان سازی در حال حاضر بسیاری از فرآیندهای ساختمان سازی زیر شرایط استاندارد بوده و پایدار نیستند. محققان در حال بررسی یکپارچه سازی فن آوری های دیجیتال طی فرآیندهای ساخت وساز هستند، به طوری که در آینده به پایداری و بهره وری بهتر ساختمان سازی کمک نماید و در همان حال فرم های جدید معماری را به عرصه ساختمان سازی وارد کنند. طبیعت چند رشته ای بودن فرآیندهای یکپارچه سازی دیجیتال، چالش اصلی ایجاد فرهنگ ساخت وساز دیجیتالی است. برای به کارگیری توانایی بالقوه ساخت دیجیتال، بودجه و موسسه هایی لازم است که توانایی انجام تحقیقات در چند رشته را داشته باشند. این تحقیقات تاکنون در رشته های مختلفی مانند معماری، طراحی ساختاری، علوم کامپیوتر، علوم مواد، مهندسی سیستم های کنترل و روباتیک، به صورت مجزا از هم انجام می شد و امروزه محققان ساخت دیجیتال به این نتیجه رسیده اند که باید بین این تحقیقات ارتباطی قوی برقرار کرد. دانشمندان کشورهای سوئیس، آمریکا، استرالیا با همکاری یکدیگر توانسته اند در ساخت دیجیتال به تازه ترین پیشرفت ها دست یابند. آن ها با موفقیت توانسته اند که فن آوری های دیجیتال را با فرآیندهای طراحی، برنامه ریزی و ساختمان سازی یکپارچه نمایند و تااندازه ای آینده صنعت ساختمان سازی را به سمت تغییری بنیادی هدایت کنند. ساخت دیجیتال در محل برای معماری محققان سوئیسی روی فناوری روباتیکی خاصی، کاملاً متمرکزشده و استفاده از ساخت دیجیتال به طور مستقیم در محل ساختمان سازی را پیشنهاد می دهند که این ساخت وساز در مقیاس بزرگ می باشد. آن ها برای بهبود ساخت دیجیتال در تولید سازه های بزرگ در محل، تلاش بسیاری کردند و برای رسیدن به این هدف از روش چند رشته ای که علوم معماری، مواد و روباتیک را باهم درمی آمیزد، استفاده نمودند. این محققان روبات ساختمان سازی متحرک و تطبیق پذیری تولید کردند تا بتوانند سال 2017 را به سالی تبدیل کنند که برای اولین بار سازه ای در مقیاس بزرگ در محل ساخت وساز به صورت دیجیتالی ساخته شود. همان طور که در شکل می بینید، یکی از سازه هایی که محققان سوئیسی با استفاده از ساخت دیجیتال، در اندازه بزرگ تولید کرده اند. ریاضیات جدید ساخت وساز محاسبات دیجیتالی، طراحان را از محدودیت های فناوری های ترسیم و ارائه 2 و 3 بعدی ایستا و مدل سازی فیزیکی، رها کرده است. ویژگی های طراحی را می توان مستقیماً با عوامل فرعی مانند بهینه سازی زیست محیطی یا محدودیت های مواد و ساخت وساز مرتبط نمود. اما مدل های طراحی ریاضی، حتی بیش از دستگاه ها و فناوری های ساخت وساز کنترل شده رقمی کامپیوتری، حاوی اطلاعات کافی برای ساخت وساز هستند. محققان استرالیایی نیز در جستجوی فرصت هایی برای اتوماسیون، بهینه سازی، تنوع و سفارشی سازی انبوه و کنترل کیفیت هستند، به طوری که ساخت وساز کاملاً در محیط ساختمان سازی و در اندازه بزرگ انجام شود. این محققان امیدوارند بتوانند با استفاده از نوآوری و تحقیق، تمام عملیات ساخت و درنتیجه معماری را به طور چشمگیری تغییر دهند. ساخت مواد برای چاپ سه بعدی بیشتر موادی که در حال حاضر در چاپ های سه بعدی به کاربرده می شوند، می توانند فقط سازه هایی در ابعاد کوچک تولید کنند. اما محققان آمریکایی توانسته اند با تولید مواد جدید بر این محدودیت غلبه نمایند. این محققان راه حل های عملی برای چاپ سه بعدی در معماری که شامل تهیه مواد از منابع پایدار، جمع آوری شده از ضایعات و همچنین در نظر گرفتن کار آیی محصول تولیدشده دیجیتالی به منظور ساخت وساز، ارائه داده اند. چنین روش های ساخت وساز و معماری درواقع با تلفیق چند رشته کاری عملی خواهد بود.