建築における材料リユースのための計算設計と協働ロボットによる製造

要旨: 気候変動と資源枯渇は、建設における支配的な直線的「採取する・作る・使う・捨てる」というパラダイムから、循環的で低廃棄の実践への転換を求めている。材料の再利用は、原材料の採掘を減らし、廃棄を緩和し、木材のような炭素固定材料のサービス寿命を延ばすことによって、有望な道を切り開く。しかし、この可能性を実現するには、異種で回収（再生）された材料の在庫を収容するために、設計と施工の両方にまたがる技術的・物流的課題に対処する必要がある。
本論文は、データ駆動型の計算設計と、フィードバック駆動型の適応的ヒューマン・ロボット協働（コ・ロボティクス）による製作・組立を結びつけた統合フレームワークを提示し、長さや形状が異なる回収木材から作られる非標準構造の実現を可能にすることを目的とする。また、必要に応じて新しい市販の木材で補う。このフレームワークは、建設されたケーススタディ設置物であるTimbrelynによって検証され、木材の再利用がどのように建築表現を導き、強化し得るかを示す。本研究は、在庫制約や回収材料の不確実性を扱うための、適応的でフィードバック駆動型の手法を前進させる、統合された設計から製作へのワークフローの開発に貢献し、新しい建物や構造物における材料の再利用を促進する。