ICDITKE RESEARCH PAVILLON 2013-14 Цифровий континуум - моделювання та виготовлення
Цей прототип є одним із серії павільйонів, побудованих Інститутом обчислювального проектування (МКБ) у партнерстві з Інститутом будівельних конструкцій та конструкцій (ITKE) при Університеті Штутгарта. Щодо цього павільйону, проектування та будівництво якого тривало півтора року (у 2013 та 2014 роках), студенти та їхні викладачі ще раз були натхнені природою для створення біоморфної архітектури.
Дизайн та моделювання
Для цього павільйону натхнення надходить від жуків, точніше захисної оболонки їх крил та черева, що називається елітрон.
Придивившись ближче до елітрону, біологи, які також були частиною мультидисциплінарної групи, змогли відзначити його структурні характеристики, зокрема завдяки двошаровому каркасу, з'єднаному елементами подвійної кривизни. Саме цю модульну систему мультидисциплінарна команда хотіла переосмислити.
Спочатку модульна двошарова система була створена та змодельована за допомогою комп’ютерних засобів. Завдяки розробці інструментів моделювання проектування та розрахунків, характеристики роботизованого виробництва та біометричні принципи можуть бути одночасно інтегровані в процес створення.
Матеріалізація проекту
проект складається з 36 унікальних елементів, заснованих на структурі елітрона. Він був виготовлений з використанням двох промислових роботів (із шістьма осями), які відповідно тримають сталевий каркас. Котушка розподіляє скло та вуглецеві волокна, тим самим з'єднуючи одну раму з іншою. Спочатку волокна розтягуються між двома рамами. Потім вони згортаються, що призводить до взаємного утворення. Саме ця взаємодія породжує подвійні криволінійні поверхні. Всього на кожен елемент наноситься шість шарів скла і вуглецю. Перший шар визначає геометрію модуля і служить основою для наступних волоконних шарів, які вони виконують як підсилення. Котушка, що розподіляє волокна, залишається фіксованою, поки роботи рухають кадри: головний робот отримує дані руху, тоді як підлеглий робот слідує.
Скло та армований вуглець були обрані матеріалами для цього павільйону через їх високу якість (висока міцність по відношенню до їх ваги), а також податливість у якості волокна. Дійсно, це дало змогу досягти складної геометрії без втрати матеріалу.
Нарешті, подвійні рами були зібрані студентами.
Перевагою цього прототипу залишається його легкість: хоча його площа становить 50 м2 при обсязі 122 м3, павільйон важить лише 593 кг.
Інститут обчислювального проектування МКБ - Вчитель. Ахім Менгес
Інститут будівельних конструкцій і конструкцій ІТКЕ - Вчитель. Ян Найперс
Науковий розвиток
Моріц Дерстельманн, Василіос Кірцакіс, Стефана Парашо, Маршалл Прадо, Тобіас Швінн
Розробка концепції
Розробка системи, виробництво та будівництво
Десислава Ангелова, Ганс-Крістіан Бекер, Максиміліан Фіхтер, Євген Грас, Майкл Херрік, Нам Хоанг, Алехандро Харамільо, Норберт Юндт, Тайчі Кума, Ондрей Киянек, Софія Лейстнер, Лука Менгіні, Клер Мілнес, Мартін Навтруп, Гергана Русенова, Петро Трассієв, Саша Валлон, Шию Ві і Лейла Юніс
Хасан Аббасі, Ясмін Аль-Хасавне, Юлія Барановська, Марта Бесалу, Джуліо Бруньяро, Олена Чирідник, Єва Еспуні, Маттіас Гельмрайх, Джуліан Хел, Шім Кармін, Георгі Казлачов, Себастьян Кренер, Вангел Куков, Давід Леон, Аманда, Мур, Пол Пан Пагель Куков, Девід Леон, Аманда, Мур, Пол Пангел Куков, Девід Леон, Аманда, Мур Емілі Скунс, Джордже Станоевич, Андрій Стойкулеску, Кенріо Такахасі, Марія Яблоніна та підтримка Майкла Прейсака та Майкла Тондери
У співпраці з
Інститут еволюції та екології, еволюційна біологія безхребетних, Тюбінгенський університет - проф. Олівер Бетц
Кафедра геонаук, палеонтологія безхребетних, Тюбінгенський університет - проф. Джеймс Небельсік
Модуль «Біоніка конструкцій тварин», Тюбінгенський університет: Джеральд Бак, Майкл Мюнстер, Валентин Грау, Енн Бюль, Маркус Майш, Маттіас Лоуз, Ірен Віола Бауманн, Каріна Мейзер
АНКА/Інститут фотонної науки та синхротронного випромінювання
Технологічний інститут Карлсруе (KIT) - д-р Томас ван де Камп, Томі дос Сантос Роло, проф. Доктор Тіло Баумбах
Інститут верстатобудування, Університет Штутгарта - д-р інж. Томас Штеле, Рольф Бауер, Майкл Райхерсдерфер
Інститут текстильної технології та технологічного процесу ITV Денкендорф - доктор Маркус Мілвіч
Фінансування
Мережа компетентностей Біоміметика
KUKA Roboter GmbH
Група SGL
Сіка
AFBW - Allianz Faserbasierte Werkstoffe Баден-Вюртемберг