Logo pl.designideashome.com

Uniwersytet W Stuttgarcie Tworzy Pawilony Biomimetyczne Na Pokazie Ogrodniczym W Bundesgartenschau

Spisu treści:

Uniwersytet W Stuttgarcie Tworzy Pawilony Biomimetyczne Na Pokazie Ogrodniczym W Bundesgartenschau
Uniwersytet W Stuttgarcie Tworzy Pawilony Biomimetyczne Na Pokazie Ogrodniczym W Bundesgartenschau

Wideo: Uniwersytet W Stuttgarcie Tworzy Pawilony Biomimetyczne Na Pokazie Ogrodniczym W Bundesgartenschau

Wideo: Uniwersytet W Stuttgarcie Tworzy Pawilony Biomimetyczne Na Pokazie Ogrodniczym W Bundesgartenschau
Wideo: [Poradnik] Hodowla chrząszczy: jelonkowate 2024, Marzec
Anonim
Image
Image

Uniwersytet w Stuttgarcie tworzy pawilony biomimetyczne na bazie jeżowców i skrzydeł chrząszcza

Uniwersytet w Stuttgarcie kontynuował eksperymenty z biomimikrią i konstrukcją robotyczną z dwoma pawilonami na targach ogrodniczych Bundesgartenschau w Niemczech.

Oba pawilony są zbudowane przez roboty i mają naśladować naturę - znaną jako biomimikra. Zamiatający drewniany pawilon ma kształt oparty na jeżowcach, a pawilon z włókien kompozytowych bierze swoją konstrukcję ze skrzydeł chrząszcza.

Image
Image

Uniwersytet w Stuttgarcie stworzył dwa pawilony biomimetyczne, jeden z kompozytu włóknistego, na targach ogrodniczych w Bundesgartenschau

Naukowcy z uniwersytetu zbudowali BUGA Wood Pavilion z 376 unikalnych segmentów płyt, które pasują do siebie jak układanka, z precyzją poniżej milimetra.

Struktura oparta jest na skorupie jeżowców - coś, co badano w Instytucie Projektowania Obliczeniowego i Budowy (ICD) w Stuttgarcie oraz w Instytucie Konstrukcji Budowlanych i Projektowania Strukturalnego (ITKE) od prawie dekady.

Image
Image

Pawilon BUGA przybiera formę ze struktury jeżowców

Jeżowce mają charakterystyczny szkielet złożony z ściśle powiązanych ze sobą płyt, a grupy badawcze wielokrotnie to wykorzystywały, aby zbudować podobną do małego pawilonu w 2011 r. I zszytą wersję w 2016 r.

W ramach tej iteracji zespół chciał prześcignąć bezpośredniego prekursora tego projektu - halę wystawową Landesgartenschau z 2014 r., W której interpretowali morfologię jeżowca przez stawy palców.

Pawilon wielokrotnego użytku rozciąga się na 30 metrów

Ich celem było wykorzystanie tej samej niewielkiej ilości drewna na metr kwadratowy †, ale trzykrotne powiększenie pawilonu. Chcieli też, aby było to wielokrotnego użytku.

Najnowszy pawilon, wystawiany w Bundesgartenschau w Heilbronn, Niemcy, obejmuje 30 metrów bez kolumny. Waży zaledwie 38 kilogramów na metr kwadratowy - wynik zastosowania pustych drewnianych skrzynek zaprojektowanych przez komputery.

Image
Image

Drewniany pawilon Buga został zbudowany przez dwa roboty

Szef ITKE, Jan Knippers, powiedział, że zainspirowany czesakiem projekt „skutkuje dostosowaną do obciążenia, a zatem wysoce wydajną konstrukcją”.

„Podejście biomimetyczne w architekturze umożliwia naukowe, interdyscyplinarne myślenie boczne” - dodał Achim Menges z ICD. „W połączeniu z technologiami cyfrowymi mogą pojawić się zaskakujące nowe metody konstrukcyjne, takie jak wykonana przez robota, segmentowa drewniana skorupa pawilonu”.

Zespół zaprojektował specjalnie zaprojektowaną platformę do produkcji robotów dla Buga Wood Pavilion, w której dwa roboty przemysłowe sklejają ze sobą płyty i wykonują 17 000 połączeń palcowych z dokładnością do 0, 3 milimetra. Zgromadzenie na miejscu wymagało pracy ludzkiej w postaci dwóch rzemieślników pracujących przez dziesięć dni.

Image
Image

Jest wystawiany na wystawie w Bundesgartenschau w Heilbronn, Niemcy

„Zamiast prostych, ale solidnych elementów drewnianych, opracowany przez nas w pełni zautomatyzowany proces produkcji pozwala na realizację złożonych, ale bardzo wydajnych materiałowo i lekkich drewnianych kaset” - powiedział Menges. „Nadają również pawilonowi jego charakterystyczny wygląd architektoniczny”.

Drewniany pawilon BUGA jest wystawiany obok drugiego pawilonu - pawilonu światłowodowego BUGA. Struktura ta stanowi kontynuację prac ITKE i ICD nad strukturami z włókien, takich jak Elytra Filament Pavilion 2016 w londyńskim V&A.

Image
Image

Drugi pawilon ITKE i ICD bierze swoją konstrukcję ze skrzydeł chrząszcza

Zamiast ciał jeżowców, struktury te czerpią inspirację z innej naturalnie silnej części ciała zwierzęcia - skrzydeł chrząszcza.

Istnieje również druga warstwa biomimikry w samym zastosowaniu kompozytu włóknistego jako materiału budowlanego - jak zauważa zespół badawczy, większość struktur nośnych w biologii to kompozyty włókien, takie jak celuloza, chityna lub kolagen.

W pawilonie Bundesgartenschau zespół zastosował tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym i węglowym, które, jak mówią, mają kluczowe właściwości z naturalnymi kompozytami.

Image
Image

Pawilon światłowodowy BUGA jest wykonany z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym i węglowym

Ponownie segmenty pawilonu są zbudowane z dwóch robotów - w tym przypadku opracowanych przez Uniwersytet w Stuttgarcie robotów nawijających włókna, z których każdy umieszcza włókniste włókna między dwoma obracającymi się rusztowaniami.

W tym podejściu, które można uznać za formę wytwarzania przyrostowego, takiego jak drukowanie 3D, nie ma potrzeby stosowania formy ani rdzenia, a zatem nie ma odpadów produkcyjnych ani ścinków materiału.

Image
Image

Struktura została utworzona przy użyciu wytwarzania przyrostowego

Przezroczyste włókna to kompozyty szklane, podczas gdy czarne zawierają włókno węglowe dla korzyści konstrukcyjnych, a cały pawilon jest otoczony dodatkową plastikową membraną.

Na metr kwadratowy konstrukcja waży zaledwie 7, 6 kilograma, a jednocześnie przechodzi testy wytrzymałościowe dla konstrukcji budowlanych. Jego wolny rozpiętość wynosi 23 metry.

Image
Image

Oba pawilony będą dostępne do 6 października 2019 r

„Ta wysoce innowacyjna metoda budowy znacznie wyprzedza istniejące przepisy budowlane” - powiedział Knippers. „Ciężar konstrukcji pawilonu jest wielokrotnie niższy niż porównywalnych konstrukcji stalowych lub drewnianych” - kontynuował. „To znacznie ułatwia montaż, ponieważ nie ma potrzeby stosowania ciężkich środków transportu, rusztowań lub urządzeń podnoszących”.

Pawilon światłowodowy BUGA będzie wystawiany na letniej wyspie Bundesgartenschau wraz z pawilonem drewnianym BUGA do 6 października 2019 r.

Kredyty projektowe dla pawilonu BUGA Wood:

Institute for Computational Design and Construction University of Stuttgart: Prof. Achim Menges, Martin Alvarez, Monika Göbel, Abel Groenewolt, Oliver David Krieg, Ondrej Kyjanek, Hans Jakob Wagner

Instytut Konstrukcji Budowlanych i Projektowania Konstrukcyjnego, Uniwersytet w Stuttgarcie: Prof. Jan Knippers, Lotte Aldinger, Simon Bechert, Daniel Sonntag

Müllerblaustein Bauwerke GmbH, Blaustein: Reinhold Müller, Daniel Müller, Bernd Schmid

BEC GmbH, Reutlingen: Matthias Buck, Zied Bhiri

Bundesgartenschau Heilbronn 2019 GmbH: Hanspeter Faas, Oliver Toellner

Zalecane: