斯圖加特大學(xué)—仿生技術(shù)建筑設(shè)計(jì)

      鞘翅館——?你好，機(jī)器人?展室外裝置設(shè)計(jì)

     Vitra設(shè)計(jì)博物館的“你好機(jī)器人，人與機(jī)器設(shè)計(jì)”主題展，展示了近期風(fēng)靡的機(jī)器人。主題展展示了當(dāng)今各種形式的機(jī)器人以及這些機(jī)器導(dǎo)致的日益受關(guān)注的倫理，社會以及政治問題。在博物館外面，一個名為鞘翅絲館的設(shè)計(jì)將本次展覽推向高潮。仿生織錦的應(yīng)用是機(jī)器對建筑設(shè)計(jì)影響的一個范例。該裝置由斯圖加特大學(xué)設(shè)計(jì)制造，每一個模塊都由一個算法定義，然后在產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的幫助下生產(chǎn)而成。該裝置在完成倫敦Victoria & Albert博物館首映后，目前被放置在Vitra校園內(nèi)。

     這個展館是四年來對建筑、工程以及生物仿生原理綜合研究的成果。這個鞘翅絲館的構(gòu)件由斯圖加特大學(xué)的一個機(jī)器編織完成。占地200sqm的結(jié)構(gòu)的靈感來源于自然界中發(fā)現(xiàn)的輕型結(jié)構(gòu)原理，與此同時，纖維結(jié)構(gòu)的原理則來源于甲殼蟲的飛行鞘翅。

     實(shí)驗(yàn)建筑師Achim Menges與Moritz D?rstelmann，結(jié)構(gòu)工程師Jan Knippers，氣候工程師Thomas Auer一起率先采用了由斯圖加特大學(xué)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)院和結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)院共同研發(fā)的獨(dú)特的機(jī)器人編織技術(shù)。這一技術(shù)由團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的研究開發(fā)而成，其中還包括了一項(xiàng)新的纏繞復(fù)合型材料的技術(shù)方法。這一創(chuàng)新型纏繞技術(shù)被設(shè)計(jì)用于控制碳纖維并賦予它們作為編織結(jié)構(gòu)部件的強(qiáng)度。 一系列這樣的如同細(xì)胞一樣的模型通過融合設(shè)計(jì)和工程技術(shù)，被用來建造展館與眾不同的外形。該項(xiàng)目探索了新興電腦與機(jī)器人技術(shù)對這些學(xué)科的影響。

     鞘翅的頂棚由40個六邊形單元組成，平均每一個的重量僅有45kg，制作平均每一個花費(fèi)大約3小時。這些單元和7根支柱是由一個叫Kuka的機(jī)器人在斯圖加特大學(xué)計(jì)算機(jī)建筑實(shí)驗(yàn)室中花費(fèi)4個月建造而成的。在制造部件時，機(jī)器人將樹脂浸漬的玻璃纖維和碳纖維在硬化前纏繞在六角形支架上。每一個單元和支柱都是單獨(dú)制作的。結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)院研究員通過預(yù)先進(jìn)行結(jié)構(gòu)模擬和測試變化應(yīng)力條件，最終形成緊密纏繞的纖維。這確保了結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)性，平均每平方米僅重9kg，使得整個展館僅重2.5噸。

     通過鞘翅館的設(shè)計(jì)，我們致力于實(shí)現(xiàn)一個將設(shè)計(jì)、工程與生產(chǎn)綜合一體的真正的現(xiàn)代化的方法來創(chuàng)造出一個獨(dú)特的空間和美學(xué)體驗(yàn)。頂棚根據(jù)實(shí)時數(shù)據(jù)向上生長，展示了新興技術(shù)對設(shè)計(jì)、工程以及自然科學(xué)領(lǐng)域的深刻影響。通過這些，團(tuán)隊(duì)向參觀者提供了獨(dú)特的體驗(yàn)，并向他們展示了創(chuàng)新性建筑與工程技術(shù)將改變未來建設(shè)環(huán)境的可能性。-建筑師Achim Menges