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立面工程师讨论定制重复制造的趋势

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立面工程师讨论定制重复制造的趋势

一千博物馆和塔楼的高度复杂的GFRC立面使用了定制的重复制造,由Arabian Profiles生产。(方式+乌鸦)

在过去的十年里,计算机辅助制造已经彻底改变了立面生产领域。Dana K. Gulling,作者制造体系结构他将整体趋势描述为“定制重复制造”之一,它在工业过程中重新建立了可定制性水平,并促进了建筑师、立面工程师和制造商之间从设计辅助阶段到完成的富有成效的合作。为了更多地了解这种转变,一个调查了领先的幕墙工程师关于它如何影响他们的工作。

厄琳·哈特菲尔德的大头照
(由哈特菲尔德集团提供)

Erleen哈特菲尔德
管理合作伙伴,哈特菲尔德集团

定制重复制造(CRM)有可能改变我们设计和建造建筑物的方式,使先进的数字设计过程(如计算和参数化设计)成为更广泛客户的可行选择。这是因为定制设计的元件制造成本有效,生产浪费最小。作为一家设计驱动型工程公司,在我们的工作中,我们将CRM作为实现技术要求最高的建筑设计的强大工具。

在CRM出现之前,制造与这些流程相关的定制元素类型对大多数客户来说太昂贵了——它只对高预算项目有意义,因此数字设计方法的巨大潜力无法在大范围内实现。

迈克尔·敏·拉的头像
(由Front Inc提供)

Michael Min Ra
成立了合作伙伴,前公司

驱动定制系统和组件实现的关键因素是概念需求和相应供应的结合,这些需求通过设计工具、数据传输和兼容的制造方法中的技术进步和适应性来实现。

从相对低分辨率的初始设计到高度细化的最终解决方案,这种数字数据的连续交换能够成功地定制零件的制造和组装,以及给定系统参数和时间表内的可变性。

这种实践模式适用于重复的和可变的外观类型。重复在允许更详细的定义和简化的成本控制方面提供了深刻的优势,而通过实例化可以容纳多样性。随着数字设计过程成本的降低,以及设计师制造和施工知识的扩展,这种定制过程将激增到其他受益于规模经济的行业的程度。

安娜·温特的形象
(由Buro Happold提供)

安娜比
导演,布罗Happold

长期以来,工程师和建筑师都对重复性制造敬而远之。成本效益、精度、批量生产和更短的交货时间都是不应忽视的优势。在重复的制造过程中引入独特的、可定制的功能的机会越来越多,这为确保标志性建筑实现工艺感提供了进一步的机会。

Buro Happold立面工程团队率先使用这种技术的一个例子是沙特阿拉伯达兰的阿卜杜勒阿齐兹国王世界文化中心。该项目由Snøhetta设计,拥有独特的立面,包括由215英里长的cnc弯曲不锈钢管制成的复杂表面。创新的规划和设计让立面承包商seele对设计进行优化和开发。

本森·吉莱斯皮的大头照
(由Surface Design Group提供)

本森Gillespie
合作伙伴,表面设计小组

对于中小型项目来说,制造商提供定制立面系统的能力是一种福音。我们在纽约布鲁克林的杰街10号项目由ODA设计,是这一趋势的一个很好的例子,在那里,完全定制的幕墙系统被用来实现几何复杂的立面设计,在相对有限的规模。随着参数化软件在设计和制造过程中更加集成,我们预计定制立面系统只会在整个行业中增加。

这一趋势导致了参与设计辅助和投标过程的国际制造商数量的增加,因为与当地供应商提供的标准系统相比,他们的定制系统的价格往往具有竞争力。这种全球竞争环境的平衡极大地扩大了设计师和业主的选择范围。

克里斯·奥哈拉的大头照
(由NYL工作室提供)

克里斯·奥哈拉
成立本金,工作室NYL

在大规模生产中最大化定制制造的最重要方面是明智地使用技术。通常在我们的工作室,我们会尝试采用复杂的形式,并以适度的预算进行开发。为了实现这一目标,我们使用了“工具箱”的心态。我们将大规模生产的挤压材料用于玻璃系统,将大规模生产的包层支撑系统用于不透明包层,并将它们与子结构相结合,该子结构可以数字化制造或以独特的几何形状排列,以实现复杂的形式或更大的跨度。

我们经常在制造的能力中迷失的是安装的现实。我们可以通过面板化解决从制造到安装的转换问题,但根据我们的经验,往往是高科技和低技术的结合才能获得最好的结果。其中的乐趣和挑战在于:我们如何操作安装人员熟悉的系统,并使用基本原理使其独特?

艾什莉·里德的大头照
(DeSimone咨询工程师提供)

阿什利·里德
导演,DeSimone咨询工程师

当我们考虑建筑围护系统的重复制造和自动化时,我们需要评估三个不同的阶段:设计、制造和安装。制造技术和安装实践的进步正在促使后两个阶段的崩溃。然而,人们仍然擅长即兴创作和处理现场条件和制造的复杂性。围护系统由设计用于承受负载的组件组成,并集成不同级别的边界以控制热量、空气和水分。目前,组装组件的制造是自动化的,但将这些组件编译成最终的组装在很大程度上仍然依赖于人力。

Alloy Kemp的头像
(桑顿·托马塞蒂提供)

合金坎普
联系Thornton Tomasetti

定制的重复制造迫使我们在实施定制解决方案和重复流程方面更加聪明。设计定制的外观,即使现在更容易实现,仍然会增加成本。例如:热焊ETFE板或在模具上铺设复合材料等过程可以被编程为即使物理输出不同也可以重复。但对于幕墙挤压,模具数量仍然是一个主要的成本因素。以不同角度安装竖框对成本的影响较小。虽然我们已经过了指定一个典型细节的阶段,但并非所有东西都可以在同一经济体系中完全定制。作为一个立面工程师,这是一个有趣的、令人兴奋的挑战:从重复的部件和过程中制作复杂的立面。

卡伦·勃兰特的头像
(礼貌Heintges)

伦布兰特
高级本金,Heintges

虽然定制重复制造对于某些外墙材料(如陶土)并不是一项新技术,但探索和推进定制重复制造的设计潜力越来越成为我们与建筑师咨询工作的一部分。我们观察到,人们的兴趣从设计“一次性”最终产品转向对制造过程中使用的定制工具感兴趣,这些工具有可能放大人类和机器制造时间的价值。“定制工具”的方法有很多种:从极其昂贵但可重复使用的工具,用于制造复杂的弯曲建筑玻璃,到极其便宜但最终可一次性使用的cnc发泡模具,用于建筑预制混凝土。可持续性最终将是推进这些方法的最重要考虑因素。

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