All'Esposizione Federale dei Giardini (Bundesgartenschau - BUGA), che si sta ora svolgendo a Heilbronn, in Germania (questa biennale di architettura del paesaggio su larga scala si tiene in diverse città del paese dal 1993), tra le altre mostre, i padiglioni del "biologico origine "sono apparsi. Uno è in legno, l'altro è in fibra composita. Strutture leggere in grado di sopportare carichi pesanti sono progettate e costruite dai dipartimenti dell'Università di Stoccarda: l'Istituto per la progettazione computazionale (ICD) e l'Istituto per la costruzione di edifici e la progettazione strutturale (ITKE). Utilizzando l'esempio di queste due strutture, gli scienziati hanno dimostrato l'impatto delle tecnologie digitali sulla costruzione e l'architettura del futuro.
Il padiglione in legno è una tettoia di 7 metri, piegata secondo il principio di un puzzle tridimensionale. Il design è stato ispirato dal guscio di un riccio di mare, la cui morfologia è stata studiata da un team multidisciplinare negli ultimi dieci anni.
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zoom 1/3 Padiglione in legno BUGA © ICD / ITKE Università di Stoccarda
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zoom 2/3 Padiglione in legno BUGA © ICD / ITKE Università di Stoccarda
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zoom 3/3 Padiglione in legno BUGA © ICD / ITKE Università di Stoccarda
L'involucro è assemblato da 376 segmenti poligonali in LVL. Ciascuno di questi segmenti è una specie di "scatola" vuota con un grande foro nella parete inferiore. Il foro dà accesso ai collegamenti nascosti all'interno della "scatola" durante il montaggio.
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zoom 1/3 Padiglione in legno BUGA © ICD / ITKE Università di Stoccarda
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zoom 2/3 Padiglione in legno BUGA © ICD / ITKE Università di Stoccarda
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zoom 3/3 Padiglione in legno BUGA © ICD / ITKE Università di Stoccarda
I componenti sono tenuti insieme da un finger joint, proprio come le piastre che formano il guscio di un riccio di mare. L'impermeabilizzazione è fornita da uno strato di gomma EPDM. La capacità portante di una tale struttura è di 36,8 kg / m2.
Tutte le fasi della produzione, dall'assemblaggio di una struttura al controllo qualità, sono completamente automatizzate e controllate da due milioni di righe di codice informatico. Una piattaforma robotica è stata creata appositamente per il progetto, che ha prodotto parti per corpi di poliedro e le ha assemblate insieme.
La fresatura di un segmento ha richiesto 20-40 minuti e l'assemblaggio di circa otto. L'intero padiglione è stato realizzato in 10 giorni lavorativi. Tutti gli elementi della pensilina sono progettati per il riutilizzo, il che significa che il padiglione può essere ritirato da BUGA e "dispiegato" altrove.
La tenda di legno offre una buona acustica, concerti e altri eventi pubblici possono essere tenuti qui. Sembra particolarmente atmosferico di notte, quando migliaia di lampade a LED si accendono nei fori previsti.
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zoom 1/3 Padiglione in legno BUGA © Roland Halbe
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zoom 2/3 Padiglione in legno BUGA © Roland Halbe
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zoom 3/3 Padiglione in legno BUGA © Roland Halbe
Il secondo padiglione di ICD e ITKE, che adorna la mostra di Heilbronn, è realizzato in compositi di fibre sintetiche. Nel regno animale, spiegano gli scienziati, la maggior parte delle strutture di supporto sono costituite anche da compositi di fibre: cellulosa, chitina, collagene. Una caratteristica di tali “strutture” è la loro precisa “calibrazione”: negli organismi viventi, la struttura, la direzione e la densità dei costrutti sono “calcolate” in modo che il “consumo” del materiale sia minimizzato e strettamente giustificato.
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zoom 1/3 Padiglione in fibra composita BUGA © ICD / ITKE University of Stuttgart
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zoom 2/3 Padiglione in fibra composita BUGA © ICD / ITKE University of Stuttgart
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zoom 3/3 Padiglione in fibra composita BUGA © ICD / ITKE University of Stuttgart
I ricercatori hanno trasferito questo principio biologico all'architettura e hanno scelto la fibra di vetro e la fibra di carbonio come materiali da costruzione. Per il padiglione sono stati utilizzati più di 150.000 metri di tali fibre.
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zoom 1/3 Padiglione in fibra composita BUGA © ICD / ITKE University of Stuttgart
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zoom 2/3 Padiglione in fibra composita BUGA © ICD / ITKE University of Stuttgart
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zoom 3/3 Padiglione in fibra composita BUGA © ICD / ITKE University of Stuttgart
Il telaio è formato da 60 "travi" in fibra composita, i robot impiegano dalle quattro alle sei ore per realizzarne una. La parte superiore della griglia è completamente ricoperta da una membrana in ETFE trasparente. Il padiglione copre un'area di circa 400 m2.
La struttura sperimentale sembra estremamente leggera, e infatti lo è: pesa circa cinque volte meno di una simile struttura in acciaio. Il padiglione è in grado di sopportare un carico di 7,6 kg / m2.
Il progetto dimostra come anni di ricerca sui principi biologici, combinati con le più recenti tecnologie informatiche, possano portare a un sistema di costruzione veramente moderno. Solo pochi anni fa, un simile padiglione non avrebbe potuto essere progettato o costruito.
