Connect with us

technologia

Technologia nadmuchiwanej stali dla ultralekkiej architektury

Published

on

Polski projektant i architekt Oskar Zieta wraz z Philippem Dohmenem, architektem ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologicznego w Zurychu, opracowali technikę inżynierską, która umożliwia wytwarzanie lżejszych i tańszych wyrobów stalowych bez uszczerbku dla wytrzymałości konstrukcyjnej. Nadmuchiwane konstrukcje stalowe mogą potencjalnie zrewolucjonizować przemysł projektowy i budowlany, tworząc innowacyjne, konfigurowalne i w pełni nadające się do recyklingu obiekty.

Źródło obrazu: SimoneN / Shutterstock.com

Bez wątpienia stal jest najważniejszym materiałem inżynieryjnym i konstrukcyjnym, który stanowi podstawę niemal każdego aspektu ludzkiego życia.

Obecnie stal jest wykorzystywana w budownictwie, transporcie, rozwoju infrastruktury i produkcji dóbr konsumpcyjnych.

Stal to wszechstronny materiał, który można wytwarzać zgodnie z różnymi wymaganiami i umożliwia wytwarzanie elementów o szerokiej gamie kształtów i właściwości.

Materiał wykorzystywany jest również do celów dekoracyjnych w elewacjach, wnętrzach i małej architekturze. Stal łączy w sobie siłę i elastyczność, co daje architektom swobodę tworzenia ich najbardziej ambitnych projektów.

Rewolucyjna technologia konstrukcji stalowych

Inżynierowie i projektanci nieustannie poszukują sposobów wytwarzania niestandardowych elementów stalowych w sposób opłacalny i energooszczędny. Oskar Zieta, polski projektant i architekt oraz założyciel Zieta Process Design Studio, rozpoczął te poszukiwania ponad 15 lat temu wraz z Philippem Dohmenem, ówczesnym kolegą Ziety w Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii (ETH) w Zurychu.

Podczas jego doktoratu. Po studiach na Wydziale Komputerowego Wspomagania Projektowania Architektonicznego (który jest częścią Wydziału Architektury ETH), Zieta opracowała koncepcję innowacyjnego procesu formowania stali zwanego FiDU (od niemieckiego swobodnego formowania pod ciśnieniem wewnętrznym).

Proces umożliwia produkcję trójwymiarowych przedmiotów o różnej wielkości z dwuwymiarowo spawanych blach przy użyciu wewnętrznego ciśnienia powietrza.

Napompowana stal otwiera niezbadane możliwości projektowe

Metoda jest stosunkowo prosta, ale bardzo wydajna i może zrewolucjonizować nowoczesne techniki budowlane.

Wycinane laserowo arkusze z wysokowytrzymałej stali o grubości jednego milimetra są spawane przez roboty, aby zapewnić idealne dopasowanie i dokładność kształtu produktu końcowego.

READ  Funkcje iOS 14.2: Wszystko nowe w iOS 14.2

Zgrzane arkusze są następnie odkształcane przez przyłożenie ciśnienia powietrza pomiędzy arkuszami. W zależności od grubości i właściwości materiału ciśnienie powietrza może mieścić się w zakresie 0,1-50 bar.

Rezultatem jest solidna, ale lekka trójwymiarowa konstrukcja stalowa uzyskana w minimalnej liczbie etapów produkcji i bez kosztownych narzędzi lub form.

Napompowany metal odkształca się zgodnie ze swoimi naturalnymi właściwościami, co prowadzi do niewielkich odchyleń i sprawia, że ​​każdy element jest wyjątkowy pomimo identycznego oryginalnego projektu. Jak wyjaśnia Zieta, ważne jest, aby spawane stalowe szablony można było następnie napompować w dowolnym miejscu, co czyni tę technologię bardzo elastyczną.

Nadmuchiwane stalowe meble torują drogę lekkiej konstrukcji

Koncepcja nadmuchiwanej stali została po raz pierwszy przetestowana przy produkcji trójnożnego stołka o nazwie Plopp, który Zieta zaprojektowała i wyprodukowała w 2008 roku.

Udoskonalając technologię, projektant nauczył się tworzyć złożone i lekkie konstrukcje stalowe, które (po napompowaniu) mogą samoistnie odkształcać się do pożądanego ostatecznego kształtu.

„INFLATALES. Oskar Zieta Steel Stories” w Galerii Architektury GAGA MOS

Źródło obrazu: Zeita Studio / Youtube.com

Dzięki nieodłącznej wytrzymałości stali i innowacyjnej technologii FiDU wielokrotnie nagradzana konstrukcja stołka (o wadze około trzech kilogramów) może wytrzymać obciążenie przekraczające dwie tony.

Pawilon wykonany z nadmuchiwanych łuków stalowych

Zespół projektowy dostrzega możliwości, które wykraczają daleko poza meble. Zieta ma doświadczenie w architekturze i skoncentrował swoje badania na zastosowaniach konstrukcyjnych i architektonicznych technologii nadmuchiwanej stali. Nadmuchiwany stalowy pawilon NAWA, wybudowany przez Ziętę w 2017 roku, to połączenie sztuki, architektury i badań przemysłowych.

Projekt można postrzegać jako „manifest” technologii FiDU. Błyszcząca stalowa konstrukcja, która powstała w ramach obchodów Europejskiej Stolicy Kultury Wrocław, stała się znakiem rozpoznawczym wyspy Daliowa, jednej z wielu wysepek na Odrze przepływającej przez polskie miasto.

READ  Wydarzenie Apple „One More Thing” na komputery Mac: Jak oglądać jutro

NAWA to ultralekka i wytrzymała instalacja składająca się z 35 stalowych łuków, które tworzą bioniczny kształt przypominający bramę, przypominający naturalnie rosnącą rzeźbę.

Wymiary pawilonu to 7,5m x 10m x 11m przy łącznej wadze zaledwie 11 ton. Był to pierwszy budynek wielkości budynku, w którym zastosowano technologię FiDU. Organiczne kształty łuków są wynikiem procesu projektowania wspomaganego komputerowo i są widoczne w procesie nadmuchiwania FiDU.

Rozpoznaj potencjał architektury stalowej

Takie konstrukcje mogą być stosowane jako elementy nośne i konstrukcyjne, łącząc piękno z funkcjonalnością. Ponadto wspomagany komputerowo proces produkcyjny umożliwia szybsze i bardziej ekonomiczne wdrażanie nowych pomysłów i projektów.

Oprócz asortymentu designerskich mebli, takich jak nadmuchiwane stalowe stoły, krzesła i taborety, Zieta opracowała również projekty weryfikacyjne dla ultralekkiego stalowego mostu dla pieszych i niedrogiego prototypu turbiny wiatrowej.

Zespół Ziety pracuje obecnie nad wdrożeniem FiDU w projektach wielkoskalowych, w których architektura stalowa może być wykorzystana w nowych typach elementów elewacji oraz ultralekkich konstrukcjach do zastosowań przemysłowych.

Technologia FiDU ma potencjał, aby zaoferować ogromne oszczędności kosztów materiałów i produkcji, a także bardziej zrównoważony rozwój projektów przemysłowych i architektonicznych.

Referencje i dalsza lektura

M. Johanson (2021) Nadmuchiwane meble ze stali torują drogę do jeszcze lżejszej infrastruktury [Online]www.stories.worldsteel.org Dostępne o: https://stories.worldsteel.org/innovation/inflatable-steel-meble-lighter-infrastructure-wind-energy-space-construction (Dostęp 15 października 2021).

Metalurgprom (2021) Europejscy projektanci nauczyli się pompować konstrukcje stalowe, co może być przełomem technologicznym [Online] www.metallurgprom.org Dostępne o: https://metallurgprom.org/pl/news/ukraine/8751-evropejskie-dizajnery-nauchilis-naduvat-stalnye- Konstrukcii-chto-mozhet-stat-proryvom-v-tehnologijah.html (Dostęp 15 października 2021).

RS Aouf (2018) Oskar Zieta pompuje stal do budowy Pawilonu Wyspy Daliowej w Polsce [Online] www.dezeen.com Dostępne o: https://www.dezeen.com/2018/07/23/oskar-zieta-nadmuchiwacze-stal-daliowa-pawilon-wroclaw-polska-technologia (Dostęp 15 października 2021).

CL Damewood, (2021). Nadmuchana stalowa rzeźba Oskara Zięty może zrewolucjonizować technologię budowlaną [Online] www.dornob.com Dostępne o: https://dornob.com/oskar-zietas-nadmuchana-stalowa-rzezba-mogla-rewolucjonizowac-technologie-budownictwa (Dostęp 15 października 2021).

Zastrzeżenie: Poglądy wyrażone tutaj są poglądami autora w jego prywatnym charakterze i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy AZOM.com Limited T / A AZONetwork, właściciela i operatora tej witryny. Niniejsze wyłączenie odpowiedzialności jest częścią warunków korzystania z tej witryny.

READ  Aktualizacja systemu Nintendo Switch 12.0.0 jest już dostępna

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *