02 Holzbau Scheurer

8/9/2019 02 Holzbau Scheurer

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freiform-holzbaudigital vom design zur produktionfreiform-holzbaudigital vom design zur produktion

Fabian Scheurer18. September 2012Fabian Scheurer18. September 2012


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Bild: SJB Kempter FitzeBild: SJB Kempter Fitze

18. September 2012 2digitaler holzbau - fabian scheurer

inventioneering architecture zrich (ch)instant architekten & eth, 2005


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camera obscura trondheim (n)ntnu studentenprojekt, 2006


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eine Verdrehte black-boxaus geraden balken


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centre pompidou metz (f)shigeru ban & jean de gastines, 2010



ein Strohhut mit 7.500 m2 grundflcheaus 1.800 krummen brettschichtholztrgern


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Bild: Blumer-LehmannBild: Blumer-Lehmann


haesley nine bridges golf club yeoju (rok)shigeru ban & kaci international, 2009



eine hlzerne kathedralemit 15.000 unsichtbaren blattverbindungen



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Bild: HermsBild: Herms


herms rive gauche paris (f)rena dumas architecture intrieure, 2010



drei krbe und eine treppeverleimt aus 7.000 eschenholz-lamellen

Bild: ALA ArchitectsBild: ALA ArchitectsBild: HermsBild: Herms


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Bild: ALA-ArchitektsBild: ALA-Architekts


kilden theater- & konzerthaus kristiansand (n)ala architekten, 2011


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3.500 m2 gewellter eichenholz-vorhangmit durchlaufenden 10mm-fugen

Bild: ALA ArchitectsBild: ALA Architects Bild: Risr TrebtbyggeriBild: Risr Trebtbyggeri


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Bild: ALA-ArchitektsBild: ALA-Architekts


Snaporaz skulpturzrich oerlikon (ch)marco ganz, 2012


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ein 10m hoher, oranger alienaus 150 furnierschichtholz-platten

Bild: ALA ArchitectsBild: ALA Architects


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Wie machen die das?


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werkstoff holzperfekt gekrmmt

Hohe Festigkeit bei niedrigem Eigengewicht,

perfekt auf den Zweck abgestimmte Holzwerkstoffeund die gute Bearbeitbarkeit machen Holz

zum idealen Material fr gekrmmte Bauteile.


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beispiel:kilden kristiansand

1700 Holztrger ersetzen 3000 Stahlrohr-Bgen

Ursprngliche Konstruktion der Fassade: gekrmmte Stahlrohre

Aufwndig in der Herstellung: 3000 einzelne Bogensegmente biegen

Grosse Toleranzprobleme beim Stahl: Rckfederung, Schweissen

CNC-Frsen von BSH-Trgern: beliebige Kurven mit 5/10mm Toleranz

Bild: KildenBild: Kilden


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digitale fertigungeffizienz bei losgrsse eins

Einer computergesteuerten Maschine ist es egal,

ob sie tausend gleiche oder tausend verschiedeneBauteile produziert. Damit werden auch komplexe

Formen effizient umsetzbar.


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konsequente vorfertigungweniger stress auf der baustelle

Digitale Fertigung bedeutet Vorfertigung.

Die CNC-Maschine steht nicht auf der Baustelle,die Komplexitt verschiebt sich von der Baustelle

nach vorne zu Planung, Fertigung und Vormontage.

Bild: TrebyygerietBild: Trebyygeriet


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digitale planungin fertigungsprzision

Alles, was am Ende mit Zehntelmillimeterprzision

digital produziert werden soll, muss vorher mitZehntelmillimeterprzision ins digitale Modell.

h d l


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systematische detailsfr eine parametrische planung

500 Knoten mit verschiedenen Geometrien lassen sich nicht einzeln

planen.Nur wenn alle Details denselben Regeln gehorchen,

dann lassen sich alle auf Knopfdruck systematisch planen.


fi


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worst case firstder rest wird nur einfacher

Das schwchste Glied bestimmt die Strke der Kette.

Wenn der parametrische Knoten an den schwierigsten Stellenfunktioniert, dann kriegt man die anderen auch in den Griff.

t i l t d i


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materialverstndnisbringt modell & realitt zur deckung

Modelle sind nutzlos, wenn sie nicht mit der Realitt bereinstimmen.

Aber was genau macht eine gerade Latte, die man auf eine krummeFlche zwingt?

t d i


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prozessverstndnisals grundlage der optimierung

Nur wer den gesamten Weg betrachtet, von der Planung ber

Berechnung & Nachweis, Materialbeschaffung, Fertigung,Vormontage, Transport, Endmontage, Betrieb und Wartung,

findet die besten Abkrzungen.

kl h itt t ll


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klare schnittstellenzu anderen gewerken

Man ist selten allein auf einer Baustelle.

Trotz unterschiedlicher Toleranzen, Planungsmethoden,Zeitplne etc. muss am Ende alles zusammenpassen

und sich vorher nicht in die Quere kommen

Bild: TrebyggerietBild: Trebyggeriet Bild: TrebyggerietBild: Trebyggeriet

konsequente 3d planung


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konsequente 3d-planungkomplexe form beschreiben

Die ebene Projektion taugt nicht zur Beschreibung komplexer Formen.

Lngen und Winkel die sich nicht verzerrungsfrei abbilden lassen,knnen auch nicht aus 2D-Plnen rekonstruiert werden.

echte freiform modelle


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echte freiform-modellenurbs statt meshes

Nicht jede CAD-Software kann freie Formen przise genug beschreiben,

um damit in Fertigungsprzision zu planen. Nur in NURBS-Modellen istkrumm wirklich gekrmmt.

parametrisches design


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parametrisches designgeometrie nach regeln

Wie entwirft man ein ganzes Gebude mit 1/10 Millimeter Przision?

Indem man nicht die Form definiert,sondern die Regeln, auf denen sie beruht.

parameter & regeln


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parameter & regelnstatt punktwolken

Komplexe Geometrie mathematisch definieren

Wenige Eingangs-Parameter

Algorithmus generiert die Form (und spter alle Details)

Output bleibt variabel ( Optimierung mit verlsslichen, detaillierten Daten!)

Input

(Parameter)

Output

(Geometrie)

Black Box

(Parametrik)


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Wie machen die das?

digitale kette


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digitale kette(marketing)


CADDigitalerEntwurf

CAMDigitaleFertigung

CAEDigitalesEngineering

digitale kette


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digitale kette(realitt)


.dxf Holzbau

CAD.satArchitektur

CAD

CAM.btlCNC-

FertigungG-code

.dwg

.dwg

CAE

Leimbau

Flchen-

Rekonstruktion.igs

.xls Logistik

Nachweis.pdf

.xls

Parametrisches

CAD

komplexer prozess


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komplexer prozessnicht-linear

Produktion

parametrische

3D-Planungin Fertigungsqualitt Logistik

klare

Schnittstellen

parametrischeDetaillierung

echte

Freiform

Information

ins Material

Engineering

konsequente

3D-Planung

Design

Werkstoff

Holz

konsequente

Vorfertigung

Montage

kontinuierliche

Optimierung

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designtoproduction


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designtoproductionals partner im prozess

Produktion

Logistik

klare

Schnittstellen

parametrischeDetaillierung

echte

Freiform

Information

ins Material

Engineering

konsequente

3D-Planung

Design

Werkstoff

Holz

konsequente

Vorfertigung

Montage

kontinuierliche

Optimierung

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das einfache kompliziert zu

machen ist trivial.das komplizierte einfach zu

machen, verblffend einfach,das ist kreativitt.

Charles Mingus

Vielen dank fr die aufmerksamkeit


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Seestrasse 78 CH-8703 Erlenbach/Zrich T +41 44 914 74 90 F +41 44 914 74 99 www.designtoproduction.com

Vielen dank fr die aufmerksamkeit.

Fabian Scheurer [email protected]

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