Фундаментальные взаимосвязи между зданиями и машинами в современном мире

Фундаментальные взаимосвязи между зданиями и машинами в современном мире

Взаимоотношения между зданиями и машинами всегда определяли области проектирования и строительства. Более 2000 лет назад, в первом трактате по архитектуре, Витрувиус посвятил машинам весь свой окончательный том. С тех пор, возможно, вся история строительства была сосредоточена на переходе от ремесел к прогрессивной механизации. Сегодня механизация, замена ручного труда, все чаще уступает место автоматизации, замене человеческого труда в целом.

За последние несколько столетий новые механизмы кардинально изменили возможности зданий. После изобретения Елисейским Отисом в 1852 году предохранительного лифта здания смогли подняться намного выше комфортной высоты подъема, и родился небоскреб. В 1902 году Уиллис Кэрриер представил современное кондиционирование воздуха, которое позволило панелям пола углубиться (стимулируя вековое энергетическое измельчение).



Биметаллический термостат, образец автоматизации 1880-х годов, долгое время служил основным инструментом в домах и офисах по всему миру. Системы автоматизации зданий (BAS) применяют эту концепцию в масштабах всей системы, с внутренней обратной связью, регулируя ОВКВ и освещение для повышения комфорта, безопасности, энергопотребления, технического обслуживания и эксплуатационных расходов.

Интернет вещей соединяет компьютеры, встроенные в повседневные объекты, включая здания, чтобы распространить эти петли обратной связи за пределы непосредственно здания на весь мир. Только в ближайшие несколько лет ожидается удвоение числа случаев Интернета вещей в сфере коммерческой недвижимости. Здания все чаще определяются не как статичные объекты, а как полностью текучая среда.

Древние сооружения были собраны с помощью нескольких простых инструментов, а самые старые, возможно, вообще их не использовали. Возможно, самые ранние известные сооружения во времена каменного века были сделаны из костей мамонта, скрепленных друг с другом в виде хижин. С сельскохозяйственной революцией общины стали менее кочевыми, а здания стали менее мобильными, что привело к более тяжелому строительству и потребности в более мощных инструментах.



Промышленная революция катапультировала целые отрасли промышленности и экономики массовым производством древесины и стали. История строительства с тех пор развивалась с применением все большей силы, и сегодня на крупных строительных площадках доминируют гигантские машины для рытья и подъема грунта. Однако появляющиеся автоматизированные технологии могут вернуть изготовление зданий к их истокам с помощью легких методов сборки. Дома печатаются в 3D за 24 часа, что значительно меньше, чем при традиционном строительстве. Роботы для кладки кирпича могут собирать стены за половину стоимости и в 3-5 раз выше производительности. Вскоре облака летающих беспилотников-монтеров могут стать нормой.

«Дом - это машина для жизни», - заявил Ле Корбюзье в 1929 году, и механическая метафора стала основополагающей предпосылкой современной архитектуры. Позже эстетика машины стала более явной. Центр Помпиду в Париже (1977 г.) носил свои системы на рукаве - основной архитектурный образец оборудования, воздуховодов и конвейерных систем. Но метафора вскоре может стать реальностью. Нанотехнология, первоначально предложенная полвека назад нобелевским физиком Ричардом Фейнманом, манипулирует отдельными атомами и молекулами для создания чего угодно. Уже сейчас исследователи успешно экспериментируют с нанотехнологиями в бетоне и стали, укрепляющими материалы и улучшающими эксплуатационные характеристики за счет автоматической регулировки для компенсации напряжений и деформаций.

Эксперты полагают, что в ближайшие десятилетия целые здания могут быть изготовлены с помощью микроскопических роботов, которые соединятся для изготовления кибернетического клея, устраняя традиционные материальные ограничения. Стандартные, невосстанавливаемые компоненты, такие как 2x4, кирпич и стальные формы, могут быть заменены микроскопическими деталями, а форма, текстура, цвет и прочность могут быть определены на клеточном уровне.

Ортогональная геометрия, требуемая для эффективности стандартной каркасной конструкции, может полностью исчезнуть. Сто лет назад Фрэнк Ллойд Райт описал «органическую архитектуру» как «строительство так, как строит природа». Нанотехника наконец-то смогла бы воплотить это в жизнь. Переделывая себя на протяжении последующих поколений, текая и протекая в бесконечных циклах воспроизводства и адаптации, наносборщики могут создавать архитектуру, подобную генетической эволюции, только быстрее и, следовательно, строить именно так, как строит природа.

1000 удивительных фактов, которые стоит узнать прямо сейчас