Архитектура и робототехника: биомиметические павильоны BUGA 2019

Мастера футуристических процессов создали две структуры, которые приближают будущее. Их биомиметические павильоны стали украшением BUGA 2019 — ландшафтной выставки в Хайльбронне, Германия.

Авторы проекта — исследователи из Института вычислительного проектирования и строительства (ICD) и Института строительных конструкций и проектирования конструкций (ITKE) в университете Штутгарта.

Оба павильона — это уникальные, легкие, биомиметические конструкции, которые полностью рассчитаны и изготовлены при помощи роботов. Они демонстрируют широкое влияние цифровых технологий на будущее строительство и архитектуру благодаря двум совершенно разным материалам: древесным и оптиковолоконным композитам.

Деревянный купол диаметром 30 метров закрывает концертную площадку выставки BUGA, создавая уникальное архитектурное пространство. Его сегментированная оболочка основана на биологических принципах, обнаруженных в скелетах морских ежей.

В рамках исследовательского проекта, который длился около 10 лет, была разработана роботизированная платформа для автоматизированной сборки и фрезерования 376 пустотелых деревянных деталей павильона. Процесс изготовления гарантирует, что все элементы совмещаются с точностью до миллиметра, как большая трехмерная головоломка.

Оптиковолоконный павильон предлагает посетителям получить представление о будущем строительстве. Павильон демонстрирует, как сочетание передовых вычислительных технологий с конструктивными принципами, заложенными в природе, позволяет разработать действительно новую и по-настоящему цифровую строительную систему. Всего несколько лет назад такой павильон было бы невозможно спроектировать или построить.

Несущая мембранная конструкция изготавливается роботами только из современных волокнистых композитов. Эта структура не только высокоэффективна и исключительно легка, но также обеспечивает экстраординарный пространственный опыт.

В биологии большинство «несущих конструкций» сделаны из волокон, таких как, например, целлюлоза, хитин или коллаген, и матричного материала. Потрясающая производительность и непревзойденная ресурсная эффективность биологических структур проистекают из этих волокнистых систем. Они точно настроены и локально варьируются, чтобы обеспечить размещение материала только там, где это необходимо.

Волоконно-оптический павильон BUGA стремится перенести этот биологический принцип в архитектуру. Для этого использовались искусственные композиты, такие как стекло- или углепластик — около 150 000 метров волокна.

За структурное проектирование и изготовление отвечают роботы с непрерывной вычислительной обратной связью. Таким образом, расположение волокон, плотность и ориентация каждого компонента здания могут быть откалиброваны, настроены и архитектурно сформулированы индивидуально.

• BUGA 2019, Хайльбронн, Германия, до 6 октября.

Теги:
Автор:
Фото:
ICD/ITKE University of Stuttgart