Новый подход к созданию металлоконструкций – Гнездо водного паука

Институт строительных конструкций и дизайна (ITKE) провел выставку в павильоне университета Штутгарта, представив «Гнездо водного паука». Концепция дизайна основана на изучении биологических процессов строительства для возведения армированных металлоконструкций. Выставка демонстрирует архитектурный потенциал нового метода строительства, на который конструкторов вдохновило подводное гнездо паука. Водный паук проводит большую часть своей жизни под водой, где он строит усиленный воздушный пузырь, конструкция которого была взята за основу.

Эта работа проводилось совместно с Институтом вычислительного дизайна (ICD). В процессе веб-строительства была рассмотрена модель настоящего гнезда паука и проанализированы правила проектирования, переданные в технологическом процессе изготовления. В начале процесса проектирования и строительства, создается геометрия оболочки на основе вычисления опорных элементов биологической конструкции, соединяя различные взаимосвязанные конструктивные детали. Оболочка монтируется на бетонное основание.

В соответствии с адаптивной вычислительной стратегией дизайна был разработан процесс изготовления путем армирования стальными прутьями, воспроизводя природную конструкцию. Процесс размещения «волокон» осуществляется роботом. Для того, чтобы адаптироваться к этим параметрам в ходе производственного процесса, используется система датчиков, интегрированная в систему управления роботом в режиме реального времени. Это представляет собой важное достижение не только в контексте этого проекта, но в более широком применении, открывая новые возможности для адаптивных робототехнических строительных процессов.

Характер процесса изготовления требует использование новых материалов. Так, купол покрыт светопрозрачной ETFE пленкой, которая представляет собой сложный полимер и обладает термоизоляционными свойствами. Эта пленка используется для создания сложных и уникальных архитектурных форм. В тоже время ее прозрачность позволяет использовать вместо стекла, но при этом практически не существует ограничений по формам и размерам конструкций.