Arch.Uth Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Arch.Uth UTH.gr English
ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ, ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ: Παγκοσμιοτοπικές πρακτικές Κατασκευής _ Glocal Construction
ΤΕ0205, ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ,
Επιλογής στο εξαμ. 9, ECTS: 3
Διδασκαλία στα Ελληνικά, Μη διαθέσιμο σε φοιτητές ERASMUS
Γνωστικά Πεδία (Οδηγία 2005/36/ΕΚ): Αρχιτεκτονική Σύνθεση/Δημιουργία, Κοινωνική Διάσταση του Σχεδιασμού, Οργάνωση Προμελέτης, Οικοδομική Τεχνολογία.
Γενικές ικανότητες (βάσει παραρτήματος διπλώματος): Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών, Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις, Λήψη αποφάσεων, Αυτόνομη εργασία, Ομαδική εργασία, Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον, Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών, Σχεδιασμός και διαχείριση έργων, Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

 

 

Η επικράτηση του δικτυακού παραδείγματος σε όλους τους τομείς των ανθρώπινων δραστηριοτήτων έχει συμβάλλει σε σημαντικά θέματα που σχετίζονται με παγκοσμιοτοπικές πρακτικές, κοινότητες γνώσης, ζητήματα αυτό-οργάνωσης και μεταβάσεις από τον βιομηχανικό στον οικολογικό πολιτισμό. Τα παραπάνω συνδέονται με σημαντικές αλλαγές τόσο στην οντολογία, την μεθοδολογία και τα εργαλεία  σχεδιασμού και κατασκευής όσο και με αλλαγές στις σχέσεις σχεδιασμού και κατασκευής.

Με βάση τα παραπάνω, αποτελεί πλέον κεντρικό ζητούμενο η δομική συσχέτιση σχεδιασμού και κατασκευής. Η πληροφορία που παράγεται κατά την διάρκεια του σχεδιασμού είναι άρρηκτα συνδεμένη με την κατασκευαστική διαδικασία. Τα ψηφιακά αρχεία που παράγονται κατά τον σχεδιασμό, ελέγχουν την λειτουργία των μηχανών παραγωγής (μηχανές κοπής, διαμόρφωσης, τρισδιάστατης εκτύπωσης, ρομποτικές, κτλ) και παράλληλα αποτελούν  βάση για την διαχείριση και οργάνωση του έργου. Η πληροφορία σχεδιασμού συνιστά πλέον πληροφορία κατασκευής και πληροφορία παραγωγής βιομηχανικών δομικών προϊόντων και υλικών. Ταυτόχρονα ο σχεδιασμός ενσωματώνει ψηφιακά δεδομένα της παραγωγής δομικών στοιχείων.

Η κατασκευαστική ανάλυση διαφαίνεται ως κατάλληλη μεθοδολογία για την δομική συσχέτιση σχεδιασμού και κατασκευής διότι συμβάλλει στον σχεδιασμό των αντικειμένων αφενός με βάση τις ιδιότητες αφετέρου με βάση τις σχέσεις  των επιμέρους τμημάτων της κατασκευής. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατόν να αντιμετωπίζονται  οι αλλαγές  που προκύπτουν τόσο κατά την διάρκεια του σχεδιασμού όσο και κατά την διάρκεια της κατασκευής του έργου. Οι αλλαγές αυτές μπορεί να αφορούν ζητήματα γεωμετρίας, ιδιοτήτων υλικών, οργάνωσης της κατασκευής, προϋπολογισμού έργου, κτλ.. Η λογική της κατασκευαστικής ανάλυσης μπορεί να εφαρμοστεί από το σύνολο του έργου ως τις επιμέρους κατασκευαστικές ενότητες και τα δομικά στοιχεία της κατασκευής.

Την ίδια στιγμή, τόσο η σχεδιαστική όσο και η κατασκευαστική διαδικασία είναι το αποτέλεσμα διεπιστημονικής συνεργασίας που πραγματοποιείται σε πραγματικό χρόνο, απομακρυσμένα, τοπικά και σε παγκόσμιο επίπεδο. Η διεπιστημονική συνεργασία αφορά τις εγκάρσιες επικοινωνίες μεταξύ διαφορετικών επιστημονικών πεδίων καθώς και την δυνατότητα καινοτόμων προσεγγίσεων μέσα από αυτές. Τα δίκτυα πληροφορίας συνδέουν σχεδιαστές, κατασκευαστές, παραγωγούς και καταναλωτές προϊόντων. Η διεπιστημονικότητα προϋποθέτει την ανάπτυξη μιας κοινής γλώσσας επικοινωνίας (ορολογία, πρότυπα, δια-λειτουργικότητα, κτλ) μεταξύ των εμπλεκόμενων μερών και χρησιμοποιεί ως εργαλεία τις κοινότητες γνώσης και τα συνεργατικά περιβάλλοντα.

Όλα τα παραπάνω έχουν ως αποτέλεσμα την επανεξέταση ζητημάτων όπως η κατασκευαστική ανάλυση, οι συνεργατικές διαδικασίες, τα κατασκευαστικά πρότυπα, ο έλεγχος των μηχανών παραγωγής, η διαχείριση της παραγωγικής διαδικασίας και η συναρμολόγηση της κατασκευής.

Η επόμενη γενιά της ψηφιακά καθοδηγούμενης κατασκευής είναι σε θέση να επαναξιολογήσει και να ενσωματώσει σε μεγαλύτερο βαθμό ζητήματα που σχετίζονται με:

  • Περιορισμός η μη του ανθρώπινου παράγοντα, Τοπικές κοινότητες
  • Υπερπαραγωγή, Υπερκατανάλωση, Δημιουργία περισσότερων απορριμμάτων
  • Σπατάλη ενέργειας, Κόστος Κατασκευής, Τοπικά Υλικά
  • Επανάληψη, μιμητισμός, πολυπλοκότητα σχεδιασμού και κατασκευής
  • Έλλειψη λειτουργικότητας

Δηλαδή κοινωνικούς και τεχνικούς παράγοντες που συνέβαλλαν στη καθυστερημένη (σε σχέση με την αυτοκινητοβιομηχανία, αεροναυπηγική, κτλ) ανταπόκριση του κατασκευαστικού κλάδου στη τάση της ψηφιοποίησης, της αυτοματοποίησης και της αυξημένης χρήσης της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών.

 

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Γενικός στόχος του μαθήματος είναι οι σπουδαστές/τριες να κατανοήσουν, να διαχειριστούν και να κατακτήσουν τη σχέση μεταξύ διαχείρισης πληροφορίας (σχεδιασμού - κατασκευής) με την συνθετική επεξεργασία καθώς και την σχέση των ψηφιακών τεχνολογιών με τις βάσεις δεδομένων, τα εξελιγμένα οικοδομικά συστήματα και την παραγωγή με χρήση ψηφιακά καθοδηγούμενων εργαλειομηχανών.

Ειδικότεροι στόχοι του μαθήματος είναι:

  • Ο καθορισμός, η περιγραφή, η κατάταξη και ο συσχετισμός των κατασκευαστικών ενοτήτων ενός έργου. Στην συνέχεια, η σύνταξη και η εφαρμογή συσχετισμένων ψηφιακών καταλόγων στους οποίους τα τμήματα της κατασκευαστικής πληροφορίας θα είναι οργανωμένα και σχετιζόμενα
  • Η αναζήτηση έγκυρης διαδικτυακής κατασκευαστικής πληροφορίας με τον καθορισμό λέξεων - φράσεων κλειδιών και την χρήση βέλτιστων πρακτικών στις μηχανές αναζήτησης. Παράλληλα, στόχος είναι η ενθάρρυνση για την ανάπτυξη κοινότητας γνώσης κατασκευαστικής πληροφορίας
  • Η αναγνώριση της σημασίας διεπιστημονικής συνεργασίας για την επίλυση σχεδιαστικών και κατασκευαστικών προβλημάτων και η εφαρμογή συνεργατικών πρακτικών ψηφιακού σχεδιασμού
  • Η εφαρμογή μιας ολοκληρωμένης διαδικασίας μοντελοποίησης, ελέγχου, παραγωγής και συναρμολόγησης ενός έργου, υπό κλίμακα, με την χρήση ψηφιακά καθοδηγούμενων μηχανημάτων παραγωγής. Ο στόχος είναι να διέλθουν και να υιοθετήσουν οι σπουδαστές/στριες όλα τα στάδια από την αρχική σύλληψη έως την τελική συναρμολόγηση της κατασκευής.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Το μάθημα οργανώνεται παράλληλα σε διαλέξεις και επεξεργασία θέματος. Η πρώτη ενότητα του μαθήματος εστιάζει στην κατασκευαστική ανάλυση, στα συνεργατικά μοντέλα και στην προτυποποίηση της κατασκευής. Η δεύτερη ενότητα εστιάζει στην προσαρμογή του σχεδιασμού στα δεδομένα των λογισμικών ελέγχου των μηχανών παραγωγής, στην παραγωγή των τμημάτων της κατασκευής και στην διαδικασία συναρμολόγησης. Η αφετηρία και η κατάληξη της διαδικασίας είναι η μοντελοποίηση της κατασκευής και περιλαμβάνει τόσο το αρχικό στάδιο σύλληψης έως τον τελικό σχεδιασμό μετά την υλοποίηση (as built). Για το πρώτο στάδιο οι σπουδαστές καλούνται να δημιουργήσουν μια ανοιχτή κοινότητα γνώσης και να συνεργαστούν σε μια κοινή διαδικτυακή πλατφόρμα ενώ για το δεύτερο στάδιο θα κάνουν απομακρυσμένη χρήση μηχανών παραγωγής

Είναι σημαντικό να τονιστούν τα εξής ζητήματα:

  • Η κυκλική συνεχής διαδικασία
  • Οι εσωτερικές σχέσεις μεταξύ των βημάτων και συγκεκριμένα
  • Η κατασκευαστική ανάλυση με την συναρμολόγηση
  • Η προτυποποίηση με τον έλεγχο
  • Η διεπιστημονική συνεργασία με την παραγωγή
  • Η χρήση κοινών ψηφιακών αρχείων σε όλα τα βήματα
  • Η ανάπτυξη έντονα συνεργατικών πρακτικών

Για το ακαδημαϊκό έτος 2020-2021, αντικείμενο της εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η υλοποίηση σε κλίμακα 1/10 μίας κλίμακας-σκάλας, δηλαδή μιας κατασκευής που έχει ως βασική λειτουργία την εξυπηρέτηση αμφίδρομης μετακίνησης προσώπων από χαμηλότερο σε υψηλότερο επίπεδο. Η σκάλα θα συνδέει δύο επίπεδα που έχουν υψομετρική διαφορά τριών (3) μέτρων και το εξωτερικό της περίγραμμα θα είναι μέγιστων διαστάσεων τρία (3) μέτρα Χ τρία (3) μέτρα, δηλαδή η κατασκευή θα έχει μέγιστες διαστάσεις 3μ Χ 3μ Χ 3μ. Βασική προϋπόθεση του μαθήματος είναι ο σχεδιασμός και η υλοποίηση της μακέτας να γίνουν αποκλειστικά με μεθόδους ψηφιακής κατασκευής. Οι ψηφιακές μέθοδοι υλοποίησης της μακέτας που θα ακολουθηθούν θα είναι μία ή συνδυασμός των παρακάτω:

  • κοπή με μηχανή κοπής τύπου laser
  • τρισδιάστατη εκτύπωση με μηχανή τύπου PLA
  • συναρμολόγηση με ρομποτικό βραχίονα

Παρόλο που η σκάλα δεν αποτελεί προνομιακό πεδίο σχεδιασμού εντούτοις πρόκειται για ένα διαχρονικό σχεδιαστικό πρόβλημα και αποτελεί σημαντικό θέμα των σχολών αρχιτεκτονικής. Το συγκεκριμένο μάθημα επικεντρώνεται στις μεθόδους ψηφιακής κατασκευής μιας σκάλας. Πέρα από την οντολογία του «αντικειμένου σχεδιασμού» (τι είναι μία σκάλα?), τα ζητήματα που θα προσεγγιστούν είναι η κατασκευαστική ανάλυση, θέματα προτυποποίησης και συστηματοποίησης, θέματα σχεδιασμού παραγωγής και προσομοίωσης διαδικασιών, θέματα μηχανών παραγωγής, θέματα συναρμολόγησης των τμημάτων της κατασκευής.

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

Οι φοιτήτριες(ες) καλούνται, σε ολιγομελής ομάδες, να ολοκληρώσουν σταδιακά μία γραπτή εργασία που περιλαμβάνει:

- Βιβλιογραφική έρευνα

- Έρευνα μελετών περίπτωσης

- Σχεδιασμό συγκεκριμένου θέματος (προσχέδια, σχέδια παραγωγής, σχέδια παρουσίασης) 

- Ψηφιακά υποβοηθούμενη Κατασκευή, Ανάπτυξη, Αξιολόγηση και Δοκιμασία πρωτότυπων/μακετών

Στη συνέχεια οργανώνουν ομαδικά ημερίδα προφορικής και δημόσιας παρουσίασης των εργασιών τους. Παραδίδεται ένα τεύχος με κείμενα, σχέδια, εικόνες, πίνακες και κώδικες σε μορφή δημοσίευσης.

Η αξιολόγηση των φοιτητών (τριων) προκύπτει από την αξιολόγηση της γενικής δραστηριότητας, της συμμετοχής στο μάθημα και της ποιότητας εργασίας.

ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

(2020) 3η εκδ, Μπιλάλης Νικόλαος, Μαραβελάκης Εμμανουήλ, "Συστήματα CAD/CAM και Τρισδιάστατη Μοντελοποίηση", εκδ. Κριτική ΑΕ,  ISBN: 978-960-586-348-7

(2020) Jane Burry, Jenny Sabin, Bob Sheil, Marilena Skavara (Eds), "Fabricate 2020 Making Resilient Architecture", UCL The Bartlett School of Architecture, Cornell AAP Architecture Art Planning, Swinburrne University of Technology  

(2018) Jan Willmann, Philippe Block, Marco Hutter, Kendra Byrne, Tim Schork (Eds.), "Robotic Fabrication in Architecture, Art and Design 2018", Springer Nature Switzerland AG 2019, ISBN 978-3-319-92293-5 ISBN 978-3-319-92294-2 (eBook) https://doi.org/10.1007/978-3-319-92294-2

(2017) 1η εκδ, Gibson Ian, Rosen David, Stucker Brent, "Τεχνολογίες προσθετικής κατασκευής", εκδ. Κριτική ΑΕ, ISBN: 978-960-586-189-6

(2015) Design global, manufacture local: Exploring the contours of an emerging productive model Vasilis Kostakis, Vasilis Niarosa, George Dafermos, Michel Bauwens, Elsevier Futures 73 (2015) 126-135

(2013) Sigrid Brell-Çokcan Johannes Braumann (Eds.) "Rob I Arch 2012 Robotic Fabrication in Architecture, Art, and Design", Springer-Verlag/Wien, Library of Congress Control Number: 2012953005 ISBN 978-3-7091-1464-3 SpringerWienNewYork

(2013) Commons-based peer production and digital fabrication: The case of a RepRap-based, Lego-built 3D printing-milling machine q Vasilis Kostakis, Marios Papachristou, Elsevier Telematics and Informatics 31 (2014) 434-443

(2012) 1η εκδ, Γιαννούδης Σωκράτης, "Προσαρμόσιμη Αρχιτεκτονική. Δυνατότητες και Παράγοντες Σχεδιασμού Μεταβαλλόμενων και "Ευφυών" Χώρων", εκδ. Μαρία Παρίκου & ΣΙΑ ΕΠΕ, ISBN: 978-960-508-051-8

(2011) 1η εκδ, Ουγκρίνης Κώστας, "Μεταβαλόμενη Αρχιτεκτονική - Κίνηση, Προσαρμογή, Ευελιξία", εκδ. Μαρία Παρίκου & ΣΙΑ ΕΠΕ, ISBN: 978-960-508-041-9

(2010) AD Architectural Design, July/August 2020, Profile No 206, Guest-Edited by Rivka Oxman and Robert Oxman

(2009) Lisa Iwamoto, "Digital Fabrications Architectural and Material Techniques", Princeton Architectural Press, ISBN 978-1-56898-790-3 (alk. paper) 

(2004) 1st ed, Kolarevic, B (ed), "Architecture in the Digital Age: Design and Manufacturing" Taylor & Francis, eBOOK ISBN: 9780203634561

(1988) Ζαχαριάδης Άγγελος, Συμβολή της Προτυποποίησης στη Συστηματοποιημένη Δόμηση Κατοικίας στην Ελλάδα, Διδακτορική Διατριβή ΑΠΘ