amedia

Nhà triển lãm nghiên cứu hình tổ nhện nước của ICD và ITKE

21-07-2015 18:03:28


 

subaquatic water spider nests inform ICD/ITKE research pavilion 2014-15

Nhà triển lãm nghiên cứu hình tổ nhện nước của ICD và ITKE

Ảnh © Roland Halbe

 

Viện Thiết kế Điện Toán(The Institute For Computational Design – ICD) và Viện Thiết kế Cấu trúc và Cấu trúc Xây dựng (The Institute Of Building Structures And Structural Design – ITKE) vừa hoàn tất mô hình nhà triển lãm nghiên cứu 2014-2015 của họ tại trường đại học Stuttgart (Đức). Công trình được thiết kế và xây dựng dựa trên kỹ thuật dựng tổ của nhện nước – một loài sinh vật sống phần lớn cuộc đời dưới nước, trong một khối bong bóng hơi nó tự dựng lên.

Lúc bắt đầu xây tổ, con nhện dựng một tấm lưới nằm song song với mặt đất; bong bóng hơi được đặt bên dưới tấm lưới này. Sau đó, nó tuần tự cố định bong bóng bằng cách nhả tơ trong mình ra bao bọc lấy tổng thể khối hơi. Thành quả cuối cùng là một ngôi nhà an toàn và vững chắc có thể chống chịu những tác động khắc nghiệt của thiên nhiên. Quy trình sản xuất tự nhiên này cho thấy, chúng ta có thể ứng dụng những chiến thuật xây dựng mang tính thích ứng với môi trường trong thiên nhiên để tạo ra những cấu trúc gia cố bằng sợi hữu hiệu. Nhóm thiết kế đã kiểm nghiệm quy trình xây dựng này trong việc thực hiện nhà triển lãm nghiên cứu ICD/ITKE 2014-2015: phân tích, lý thuyết hoá và chuyển hoá các thao tác của loài nhện nước thành một quy trình chế tác công nghệ. 

Nhằm ứng dụng hệ thống sinh học này vào việc thi công, một quy trình sản xuất đặc biệt được xây dựng với sự vận hành của một bộ máy công nghiệp tự động. Cấu trúc hoàn thiện bao gồm bộ khung bằng carbon fiber làm bệ đỡ và một lớp màng bao bằng EFTE (Ethylene tetrafluoroethylene). Công trình hoàn thiện vừa là một không gian ở được với những tính chất kiến trúc độc đáo, vừa là một kết cấu hữu hiệu về mặt chất liệu.

 

interactive-panorama-ICD-ITKE-research-pavilion-2014-15-designboom-07

Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

 

Ở giai đoạn đầu của quy trình thi công, các chỉ số hình học của cấu trúc dạng vòm và các mối nối sợi chủ đạo được tính toán, xác định bằng phương pháp điện toán. Kỹ thuật này giúp nhà thiết kế định vị và tích hợp những thông số kết cấu khác nhau thành các hình mẫu với chiều kích và tỷ trọng khác nhau.

Từ kết quả này, một quy trình chế tác mô hình tự động được thiết lập để dựng cấu trúc carbon fiber gia cố bên trong lớp màng sợi linh động. Với một cấu trúc chứa đầy không khí dễ lay động như vậy, việc kiểm soát hoạt động của máy là rất khó khăn. Để xử lý vấn đề này, cỗ máy tự động được tích hợp một hệ thống cảm quan giúp tiếp nhận thông tin tức thời về vị trí và lực tiếp xúc của nó với khối màng sợi, bảo đảm sự tương tác điều chỉnh liên tục giữa tiến trình sản xuất thực tế và mức độ kiểm soát sự vận hành của máy.

 

interactive-panorama-ICD-ITKE-research-pavilion-2014-15-designboom-06

Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

 

Nhà triển lãm nghiên cứu 2014-2015 của ICD/ITKE là minh chứng cho tiềm năng ứng dụng của một kỹ thuật xây dựng mới, qua các công đoạn thiết kế điện toán, giả lập và sản xuất tối tân. Kết quả đạt được không chỉ là một công trình xây dựng hiệu quả về mặt chất liệu, mà còn là một hình mẫu kiến trúc cách tân và linh động.

 

interactive-panorama-ICD-ITKE-research-pavilion-2014-15-designboom-08

Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

 

interactive-panorama-ICD-ITKE-research-pavilion-2014-15-designboom-09

Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

 

interactive-panorama-ICD-ITKE-research-pavilion-2014-15-designboom-03

Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

 

interactive-panorama-ICD-ITKE-research-pavilion-2014-15-designboom-05

Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

 

interactive-panorama-ICD-ITKE-research-pavilion-2014-15-designboom-26

Ảnh © Roland Halbe

 

interactive-panorama-ICD-ITKE-research-pavilion-2014-15-designboom-02

Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

 

interactive-panorama-ICD-ITKE-research-pavilion-2014-15-designboom-04

Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

interactive-panorama-icd-itke-research-pavilion-2014-15-designboom-22

Ý tưởng sơ khởi về chiến thuật chế tác: (1) tạo ra khối màng khí căng tròn (2) dựng khung gia cố bằng carbon fiber bằng máy tự động từ bên trong (3) hoàn thành khối vòm tổng hợp vững chắc

 Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

 

interactive-panorama-icd-itke-research-pavilion-2014-15-designboom-21

Quy trình lắp đặt khối màng bao

Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

 

interactive-panorama-icd-itke-research-pavilion-2014-15-designboom-23

Một con nhện nước đang gia cố cho khối bong bóng khí từ bên trong

Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

 

 

interactive-panorama-icd-itke-research-pavilion-2014-15-designboom-20

Máy tự động gia cố cho kết cấu hơi

Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

 

interactive-panorama-icd-itke-research-pavilion-2014-15-designboom-01

Máy tự động gia cố cho kết cấu hơi

Ảnh © ICD/ITKE Đại học Stuttgart

 

Biên dịch: HC

Xem bài viết gốc tại đây


A.M.C STUDIO

A.M.C kết nối

Lượt xem

  • Đang xem:
  • Tổng lượt xem: