På Federal Garden Exhibition (Bundesgartenschau - BUGA), som nu äger rum i Heilbronn, Tyskland (denna storskaliga biennal med landskapsarkitektur har hållits i olika städer i landet sedan 1993), bland andra utställningar, paviljonger av "biologiska ursprung "har dykt upp. Den ena är gjord av trä, den andra är gjord av kompositfiber. Lätta strukturer som tål tunga laster designas och byggs av avdelningarna vid universitetet i Stuttgart - Institute for Computational Design (ICD) och Institute for Building Construction and Structural Design (ITKE). Med hjälp av exemplet med dessa två strukturer demonstrerade forskare effekterna av digital teknik på framtidens konstruktion och arkitektur.
Träpaviljongen är en 7-meters baldakin, vikad enligt principen i ett tredimensionellt pussel. Designen inspirerades av skalet på en sjöborre, vars morfologi har studerats av ett tvärvetenskapligt team under de senaste tio åren.
-
Image 
zooma 1/3 Träpaviljong BUGA © ICD / ITKE University of Stuttgart
-
zooma 2/3 Träpaviljong BUGA © ICD / ITKE University of Stuttgart
-
zooma 3/3 Träpaviljong BUGA © ICD / ITKE University of Stuttgart
Höljet är sammansatt av 376 polygonala segment gjorda av LVL. Varje sådant segment är en slags ihålig "låda" med ett stort hål i bottenväggen. Hålet ger åtkomst till dolda anslutningar inuti "lådan" under montering.
-
zooma 1/3 Träpaviljong BUGA © ICD / ITKE University of Stuttgart
-
zooma 2/3 Träpaviljong BUGA © ICD / ITKE University of Stuttgart
-
zooma 3/3 Träpaviljong BUGA © ICD / ITKE University of Stuttgart
Komponenterna hålls ihop med en fingerfog, ungefär som plattorna som bildar skalet på en sjöborre. Vattentätning tillhandahålls av ett lager av EPDM-gummi. Bärförmågan för en sådan struktur är 36,8 kg / m2.
Alla produktionssteg - från montering av en struktur till kvalitetskontroll - är helt automatiserade och kontrolleras av två miljoner rader datorkod. En robotplattform skapades speciellt för projektet, som producerade delar för polyederkroppar och monterade ihop dem.
Fräsning av ett segment tog 20-40 minuter och monterade cirka åtta. Hela paviljongen uppfördes på tio arbetsdagar. Alla element i kapellet är utformade för återanvändning, vilket innebär att paviljongen kan hämtas från BUGA och "distribueras" någon annanstans.
Trätältet ger bra akustik, konserter och andra offentliga evenemang kan hållas här. Det ser särskilt stämningsfullt ut på natten när tusentals LED-lampor tänds i hålen.
-
Image 
zooma 1/3 Träpaviljong BUGA © Roland Halbe
-
zooma 2/3 Träpaviljong BUGA © Roland Halbe
-
zooma 3/3 Träpaviljong BUGA © Roland Halbe
Den andra paviljongen från ICD och ITKE, som pryder utställningen i Heilbronn, är gjord av syntetfiberkompositer. I djurriket, förklarar forskare, består de flesta stödstrukturerna också av fiberkompositer: cellulosa, kitin, kollagen. En egenskap hos sådana "strukturer" är deras exakta "kalibrering": i levande organismer "beräknas" konstruktionen, riktningen och densiteten så att "konsumtionen" av materialet minimeras och strikt motiveras.
-
zooma 1/3 BUGA Composite Fiber Pavilion © ICD / ITKE University of Stuttgart
-
zooma 2/3 BUGA Composite Fiber Pavilion © ICD / ITKE University of Stuttgart
-
zooma 3/3 BUGA Composite Fiber Pavilion © ICD / ITKE University of Stuttgart
Forskare överförde denna biologiska princip till arkitektur och valde glasfiber och kolfiber som byggmaterial. Mer än 150 000 meter av sådana fibrer användes till paviljongen.
-
zooma 1/3 BUGA Composite Fiber Pavilion © ICD / ITKE University of Stuttgart
-
zooma 2/3 BUGA Composite Fiber Pavilion © ICD / ITKE University of Stuttgart
-
zooma 3/3 BUGA Composite Fiber Pavilion © ICD / ITKE University of Stuttgart
Ramen bildas av 60 "balkar" gjorda av kompositfiber, robotar tillbringade från fyra till sex timmar för att göra en. Grillens topp är helt täckt med ett transparent ETFE-membran. Paviljongen täcker ett område på cirka 400 m2.
Den experimentella strukturen ser extremt lätt ut, och faktiskt är den: den väger ungefär fem gånger mindre än en liknande stålkonstruktion. Paviljongen tål en belastning på 7,6 kg / m2.
Projektet visar hur år av forskning om biologiska principer, kombinerat med den senaste datatekniken, kan leda till ett verkligt modernt byggsystem. För bara några år sedan kunde en sådan paviljong inte ha konstruerats eller byggts.
