你可能已经听说过3D打印,也可能看过不少通过3D打印技术完成的作品。但对于数字设计给各行各业带来的冲击,我们知道的或许还只是冰山一角——她的发展速度之快,让人瞠目。
近日,在同济大学建筑与城市规划学院举办开幕的“上海数字未来”系列活动中,一场场关于数字设计与建造的前沿实验成果展示,吸引了很多师生的眼球。
先看这里——于同济建筑城规学院门口最新架设的一座桥梁,是全球第一组用3D打印完成的步行桥,跨度分别为4米和11米。
据悉,此次活动以“可视化与物质化”为主题,同时也是同济建筑城规学院的暑期夏令营活动,具体包含开放日参观、建造工作营、图解思维与数字建造论坛以及建造工作营成果展四个部分。
同济大学建筑与城市规划学院袁烽教授介绍,今年的活动不仅邀请到了来自全球高校的8位优秀的导师,还有8台机器人、2台CNC计算机数字控制机床、5台无人机、UWB室内定位设备、热成像仪和多台3D打印机的设备支持。而受邀参加今年暑期夏令营的146名学生,则是从前期300多位报名的学生中遴选出来的,他们来自国内外55所高校以及12所建筑设计机构。其中,国际学员包括来自南加州建筑学院(SCI-ARC)、建筑联盟学院(AA)、加州大学伯克利分校、伦敦大学学院、美国罗德岛设计学院、爱丁堡大学、康奈尔大学等,而国内学院则来自同济大学、清华大学、东南大学、华南理工大学等院校。
袁烽说,今年暑期夏令营的一个重要目标,是共同讨论数字化未来的可能方向。“对于建筑学、结构工程学、材料学等传统学科来说,在这个激变的时代,我们是时候来共同思考、探讨一下学科的边界与发展”。
数字化的未来,究竟是怎样的未来?在此次的暑期夏令营,海内外建筑学界的师生们带来了他们的成果——
1.机器人3D打印
机器人平台为3D打印技术的发展与实现提供了新的可能性,无论是尺度上还是复杂系统打印上,机器人使得将3D打印技术应用于建筑领域的可行性被大大拓展。工作营基于传统3D打印的原理,结合结构性能化设计来探索建筑尺度3D打印的可能性与可行性。利用机器人3D打印实现定制单元的批量化生产,通过定制3D打印模块砌筑的方式完成两件3D打印桥梁,跨度分别为 4 米和 11 米,验证3D打印建筑产品的结构稳定性与可靠性。
2.3D打印的身体建筑学
关于身体和建筑的关系研究已有悠久的历史,从维特鲁威之前人们就尝试着把建筑比例与人体尺度进行关联,到了现代身体与建筑的关系已经发展到有趣的地步:建筑师们涉足时尚界,设计一些精美的3D打印服饰。
工作营强调两个初始问题。第一个是通过研究自然模式—例如生长、生枝,以及填充等—我们将会在自然中学习动态的表现方式。学生能够生成来自于生物启发下的模式,学习这些几何的背后的用意是为了能够理解动态的材料表现方式,如直线或者曲线运动;第二,将人体例如皮肤张力、肌肉运动、力的分配等作为这类形式的研究内容,尝试把生物启发下的几何模式与人体性能表现进行结合。最终,关注的目标是3D打印过程,去设计以及打印“身体建筑”——3D打印大衣将会与人体的肌肉与运动进行关联,使用尼龙SLS材料打印技术生产硬性的物件。
3.Rhino VAULT
本组工作营由苏黎世联邦理工学院(ETH)Philippe Block研究组与扎哈•哈迪德数字设计研究小组联合教学。以机器人3D黏土打印为基础,从结构信息建模,转换为打印路径,最终实现实体建造,打印完成的拱石组件将用于搭建成更大的拱形结构。学生使用RhinoVAULT插件来找形与结构优化分析,同时操作3D陶土打印与烧制,最终组装成结构优化的拱形装置。
此次的“上海数字未来”展览将持续到今年9月30日,社会各界人士都可前往同济建筑城规学院参观。欢迎大家来参观~
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