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  • 建筑学研究范式转型就在眼前!同济大学袁烽:智能建造,开启全新建筑美学

    来源:www.bloodonthemotorway.com 发布时间:2020-01-29

    奉贤区南桥镇,沈阳花园第二医院、市级文物保护单位、百年花园改造工程中,许多当地居民被这一场景震惊。机器人挥动手臂,涂灰泥,砌砖,继续工作.

    这是一个城市更新项目。根据设计方案,第二医院的立面将是一个由灰色再生砖建造的复杂流线型立面:每块砖将被放置在不同的角度,由此产生的细微差异和渐变将带来一种全新的建筑美学形式。

    但是,这样的构建过程不能手动完成。只有借助建筑机器人的最新智能建筑技术,砖块才能实现精确的三维感知、定位和反馈。随着建筑业的升级,一个集建筑算法设计和智能机器人施工技术于一体的新兴产业离我们越来越近同济大学建筑与城市规划学院教授袁锋将智能机器人的建筑技术带到奉贤区南桥镇的“实战”中。

    近年来,袁锋领导的一系列智能建筑示范项目和工程引起了国内外学术界的强烈关注。引领中国建筑业走向智能化、绿色化、信息化的智能化建设已经从未来走向现实。

    机器人手臂的魔法编织源于算法突破

    这个暑假,同济大学校园里突然出现了一座未来的“网红”桥:桥的正面看起来像是用“羊毛”编织而成。编织方法极其复杂,每种“羊毛”的编织方法似乎都不同。

    这座桥使用的“羊毛”是袁峰团队新开发的碳纤维和玻璃纤维。

    袁峰给文汇报记者看了一段碳纤维桥制作的现场视频:细碳纤维确实像羊毛,用几个巨大的机械臂来回穿梭,实现了“神奇编织”。不同于传统的施工方法,这座桥是由一个特殊的机器平台印刷和编织而成的。

    在业内人士看来,这座桥也很不寻常:它使用智能结构算法自动生成形状,并先后使用“机器人金属3D打印技术”和“建筑机器人编织技术”进行整体结构的局部和整体轻量化设计和施工。这是一座具有全新建筑“范式”的步行桥。

    尽管这座跨度为12米的新桥仅重450公斤,但它的载荷测试标准与传统桥梁完全相同。在实验中,它可以同时携带20个成年人安全行走。在最近的一次展览活动中,18名中外顶尖专家一起走在碳纤维人行桥上,一边称赞一边“打卡”拍照。

    推广可持续、高效、节能和环保的智能增长战略。在建筑领域,智能建筑是唯一的出路。"人工智能技术在建筑领域的应用主要体现在算法上."袁峰认为,基于性能参数化施工理论,智能建筑设计技术的核心将是有效实现建筑结构的拓扑形状优化、环境性能优化、行为分析和迭代找形设计。

    机器的建筑杰作带来新的建筑美学

    在袁峰团队的工作室里,近年来完成的各种实验建筑模型吸引了国内外许多学者前来参观。一些由3D打印技术完成的自由拱门线条优美简洁,可以称之为艺术品。这些是人机合作的杰作。人工智能不仅实现了许多不可能,而且带来了新的建筑美学。袁峰说,拱形建筑最初是基本建筑之一。自由拱集智能设计和施工技术于一体,涉及数学、力学、工程结构和建筑等多门学科。

    值得一提的是,神奇的自由拱壳完全由模拟重力的算法塑造而成,以确保其结构稳定性。与传统的对称拱形结构相比,它不仅在外观上超越了人脑的想象,而且表现出很强的抗倒塌承载能力。

    袁锋告诉文薇

    智能建筑开辟了一个全新的领域,跨学科是其基本特征。在过去的两年里,袁锋一直积极推动智能建筑领域的国际合作研究。

    今年,在同济大学举办的智能建筑夏令营中,来自瑞士苏黎世联邦理工学院、英国伦敦大学学院、澳大利亚墨尔本理工大学等知名大学的学者和年轻学生。尝试利用人工智能算法、智能感知、结构算法形状发现、机器人智能构建等跨学科技术,设计并构建了一系列大规模的人机协同工作。

    许多有建筑背景的学者在工作营里花了很多时间讨论全新的3D打印和建模、Python语言数字设计框架、开源COMPAS框架等工具和技术。从而进一步发展机器人环境下建筑工程与数字化建设的合作研究。

    在袁峰看来,这是建筑研究范式转变的信号:人与机器的合作将为建筑行业带来不同的未来。

    事实上,许多人在观看智能建筑工地后不禁要问:当机器人开始代替砌砖工人时,未来的建筑工人会不再需要它们吗?

    袁峰的回答是:在智能建筑时代,建筑工人不必在建筑工地的各种混凝土砌筑工程中大汗淋漓;更可能的工作场景是工人盯着屏幕检查各种参数,并命令机器人在现场工作。

    ”从这个意义上说,建筑业的升级将不可避免地导致新工作或现有工作的技术升级。职业培训在当前意义重大。我们必须提前计划,加快布局。”袁锋说道。

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