西班牙机器人工匠大教堂

摘要：本项目旨在为这台六轴铣削工业机器人建造一个专用的工作空间。建筑采用木结构，设有天窗，整体氛围精致且静谧，微妙地唤起了教堂的空间感。

本项目旨在为这台六轴铣削工业机器人建造一个专用的工作空间。建筑采用木结构，设有天窗，整体氛围精致且静谧，微妙地唤起了教堂的空间感。

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加泰罗尼亚高等建筑研究院（IAAC）的瓦尔达乌拉实验室校园（Valldaura Labs Campus）位于巴塞罗那科尔塞罗拉自然公园（Collserola Natural Park）内，占地135公顷，以在项目中创新应用先进技术而闻名。延续这一实践，实验室引入了一台KUKA工业机器人，这是一种能够进行铣削、木材切割及其他精密作业的多功能设备。作为“高级建筑与生物城市硕士项目”（Master in Advanced Architecture and Biocities，简称 MAEBB）的一部分，来自世界各地的学生团队接受挑战，在四个月内设计并建造一座为这台机器人服务的功能性建筑。

项目概览© Adrià Goula

本项目旨在为这台六轴铣削工业机器人建造一个专用的工作空间。建筑采用木结构，设有天窗，整体氛围精致且静谧，微妙地唤起了教堂的空间感。作为对手工艺与科技的共同致敬，这座新建筑被命名为CORA，即“机器人工匠大教堂”（Cathedral of Robotic Artisans）的首字母缩写。

工作中的机器人© Adrià Goula

项目的挑战在于，要在一座建于19世纪、最初作为马厩使用的老砖结构，与代表21世纪设计语言的新木结构之间建立对话。新建筑采用自支撑结构，整合了适合机器人作业及人类互动的空间、设施与基础设施。

老砖结构的建筑© Adrià Goula

在设计过程中，项目对一座邻近绿色制造实验室（Green Fab Lab，校园内的数字制造与研究中心）的现有建筑进行了改造。原有屋顶被拆除，砖墙则被精心保留、修复和加固，以确保建筑的结构完整性。项目选用木材作为主要建材，使新结构自然融入周边景观与建筑文脉。设计不仅兼顾功能性与美学和谐，还提供了一种可持续的替代建材解决方案。

改造前后© DRAWS from students

建筑立面近景© Adrià Goula

木材的使用© Adrià Goula

树状结构

新建筑采用预制、自支撑的木质框架，由七根分叉立柱支撑，象征树干。这些立柱承托起一个Voronoi图案布局的屋顶，屋顶由实木与交叉层压木材（CLT）节点组成。所有连接节点通过数控（CNC）精密加工制成，使结构能够覆盖8.8米 × 4.6米的跨度。所有节点均使用瓦尔达乌拉实验室自制的CLT板材加工而成。由于CNC铣削深度有限，部分节点由四层分别加工的部件胶合而成，从而形成连续统一的结构体。最终呈现出一体化、无缝的结构，既容纳了工作坊所需设施，也承托起一片绿色屋顶。

爆炸结构分析© DRAWS from students

改建的屋顶© Adrià Goula

结构柱（200×260毫米）与梁（200×400毫米）结合了传统木作工艺（如半搭接、榫卯连接）与数字制造方法。四面结构在场外预组装完成后，通过起重机吊装到四面砖墙之间，并由专业施工团队加固并锚固于地基之上。

连接结构© DRAWS from students

安装过程© Adrià Goula

为满足新结构及机器人作业的承重需求，原有地面被开挖，重铸新基础。施工现场浇筑了混凝土基座，用于支撑KUKA机器人。MAEBB学生团队在结构工程师的指导下，完成了钢筋混凝土基础的设计与计算，同时铺设了水磨石地面。水磨石中融入了瓦尔达乌拉庄园遗址中发现的旧砖碎片，为地面赋予了独特且可持续的特质。

学生团队© Adrià Goula

建筑外立面由CLT板材构成，外表面通过精密铣削雕刻出Voronoi图案，为建筑表皮带来动态而微妙的肌理。这种设计既确保建筑与自然及历史景观的和谐融合，同时又暗示了内部的新结构。相比之下，立面内侧保持原木质地的自然纹理。

顶部结构© Adrià Goula

地中海绿色屋顶

本项目的另一重要目标是最大限度地引入自然光，特别是通过设置在机器人上方的天窗，以及玻璃门与窗户导入光线。木质立面有效遮挡直射阳光，同时通过立面板材实现整体封闭。值得注意的是，立面结构独立于砖墙本体，不承担任何结构荷载，从而保护了历史建筑的完整性。

屋顶分析图© DRAWS from students

天窗© Adrià Goula

绿色屋顶的第一层为防水隔根膜，采用热焊工艺铺设于木质屋顶板之上。其上依次铺设无纺土工布、排水板和腐殖土层，以支持本地地中海植物的生长。为确保灌溉，屋顶铺设了灌溉管道。所选植物包括金银花、甜香藤、匍匐景天和法国薰衣草，皆因其良好的适应性与观赏价值而入选。目前，CORA已由瓦尔达乌拉实验室团队投入使用，作为原型开发的一部分，助力推进生态设计与先进制造的探索。

树状结构细部© Adrià Goula

Project Credits

Direction:

Vicente Guallart, Daniel Ibañez and Michael Salka

Valldaura Executive Director:

Laia Pifarré

Developed by:

The students of the Masters programme in Advanced Ecological Buildings and Biocities (MAEBB), 2023/24 class: Alexander Tamazov, Toni Javor, Emma Rodriguez Berghmans, Neeshi Doshi, Lamprini Makarona, Diana Ruzanska, Alfred Ziad Aramouni, Anushreya Kondapi, Juan Sebastián Batallas Cueva, Marianna Santos Fujii, Varun Sreenath, André Arruda Navarro, Mustafa Teksoy, Oliver Needham, Alireza Shayan, Alkiviaids Avarkiotis. Maya Shoavi, Sharvari Sharath, Sveta Sathyanadhan, Vanessa Marie Alvarado Barrios, Helen Girma, Karla Velarde Sandoval, Kristina Schüssler

Project Management:

Esin Aydemir

Expert Staff:

Bruno Ganem, Marielena Papandreou, Lorenzo Salinas, Viorel Cazacu

Staff:

Pilar Fontanals, Laura Sanchez

Advised by:

Miquel Rodriguez, Elena Orte, Guillermo Sevillano, Ignasi Caus, David Valldeoriola, Silvia Burés, Toni Arola, Ionut Cosenco, Carles Enrich, Firas Safieddine Arturo de la Maza

Sponsors:

Tallfusta, Alberch; Montpart

With the support of:

Parc de Collserola

Ajuntament de Cerdanyola del Vallès

Photography:

Adrià Goula

Communication:

Pati Nunez Agency