德國，海爾布隆市，纖維展館 / ICD+ITKE
世界建筑
04-29
2019
斯圖加特大學的計算設計與施工研究所(ICD)和建筑結構與結構設計研究所(ITKE)再次聯手設計和制造(在機器人的幫助下)一個由先進纖維復合材料制成的展館。該結構嵌入在德國海爾布隆市一個公園的景觀中，結合了尖端的計算技術和在自然界中發現的建筑原理。
“BUGA纖維亭”是基于多年來ICD和斯圖加特大學的ITKE在建筑仿生方面的研究。展館的承重結構僅使用了先進的纖維復合材料。這不僅確保了結構非常輕，而且還提供了獨特的建筑表達和非凡的空間體驗。
“在生物學中，大多數承載結構都是纖維復合材料，”設計團隊解釋說。它們由纖維制成，例如纖維素、幾丁質或膠原蛋白，以及支撐它們并保持其相對位置的基質材料。生物結構驚人的性能和無與倫比的資源效率源于這些纖維系統。它們的組織、方向和密度都經過了精細的調整，并在局部發生變化，以確保材料只運用于需要的地方。
展館的目的是將這種適應負載的生物原理，從而將高度差異化的纖維復合系統轉化為建筑。“人造復合材料，如用于該建筑的玻璃或碳纖維增強塑料，非常適合這種方法，因為它們與天然復合材料具有相同的基本特性，”團隊繼續說道。“就在幾年前，這個展館還不可能被設計或建造。“
展館由超過15萬米的玻璃纖維和碳纖維組成，它們都需要單獨設計和擺放。建筑構件由無芯絲纏繞機器人制造，其中纖維絲由機器人自由地放置在兩個旋轉纏繞支架之間。
在這個過程中，建筑構件的預定義形狀只出現在細絲的相互作用中，不需要任何模具或核心。在制造過程中，產生了一個半透明的玻璃纖維晶格，黑色碳纖維被放置在需要它們的結構上。
這導致高度適應負載的組件具有高度不同的體系結構外觀。黑色的碳絲束包裹著半透明的玻璃纖維格子，在結構上形成了鮮明的對比，展館的完全透明的表皮突出了這一點。
展館占地面積約400平方米(4305平方英尺)，自由跨度超過23米(75英尺)。它是由一個完全透明，機械預應力ETFE膜包圍。主承重結構完全由60個定制的纖維復合材料組成，比傳統的鋼結構輕5倍左右。
該項目需要經過詳細的測試程序才能獲得完全的批準，這表明一個纖維成分可以承受250千牛頓的壓縮力，相當于15輛汽車的重量。該展館將于2019年4月17日開幕，位于2019年德國聯邦加滕索夏季島嶼的中心，并將舉辦名為“zukunftskarusell”的展覽。
